Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Immunology and Infection
Click here for the English version

Immunology and Infection

שיטה של מטוסי אף-16 יישוב רצף של דגימות חלב

Published: March 23, 2018 doi: 10.3791/56974
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 1
1Department of Pediatrics, University of California at Los Angeles

Summary

זרימת עבודה אוטומטית למחצה מוצג עבור רצף יישוב של rRNA מטוסי אף-16 מ חלב וסוגים אחרים של הדגימה נמוך-ביומסה.

Abstract

מחקרים של קהילות מיקרוביאלי הפכו נרחבת עם הפיתוח של רצפי התפוקה יחסית זול, מהיר וגבוה. עם זאת, כמו עם כל הטכנולוגיות הללו, תוצאות לשחזור תלויות שזרימת עבודה במעבדה משלבת אמצעי הזהירות המתאימים ופקדים. דבר זה חשוב במיוחד עם דגימות נמוך-ביומסה איפה לזיהום חיידקי ה-DNA ניתן להפיק תוצאות מטעות. מאמר זה מפרט זרימת עבודה אוטומטית למחצה כדי לזהות חיידקים מדגימות חלב בשד האנושי באמצעות רצף יישוב של אזור V4 ribosomal RNA (rRNA) 16 בסולם נמוך - עד אמצע - throughput. הפרוטוקול מתאר הכנת הדוגמא של חלב מלא כולל: לטעום פירוק, חילוץ חומצת גרעין, הגברה של אזור V4 של מטוסי אף-16 rRNA ג'ין, וכן ספריית הכנה עם אמצעי בקרה. חשוב, הפרוטוקול ואת הדיון לשקול סוגיות שאינן בולטות הכנה, ניתוח דוגמאות נמוך-ביומסה לרבות הפקדים המתאימים חיוביים ושליליים, הסרת המעכב PCR, דוגמת זיהום על ידי הסביבה, מגיב, או מקורות ניסיוני, ושיטות עבודה מומלצות ניסיוני, שנועדו להבטיח הפארמצבטית. בעוד הפרוטוקול כפי שמתואר ספיציפית דגימות חלב, זה יכולת הסתגלות רבים סוגי דגימה ביומסה נמוכה ולא גבוהה, כולל דוגמאות שנאספו על דגימות, קפוא מסודר, או התייצב במאגר שימור.

Introduction

הקהילות אותן מיקרוביאלי לישוב בני האדם מאמינים כי חשובה ביותר לבריאות האדם ומחלות המשפיעים על חילוף החומרים, פיתוח המערכת החיסונית, נטייה למחלות, תגובות חיסון התרופות, טיפול1, 2. מאמצים כדי להבין את השפעת microbiota על בריאות האדם כיום מדגישים את הזיהוי של מיקרובים המשויכות מוגדרים תאים אנטומיים (כלומר, עור, בטן, אוראלי, וכו '), כמו גם אתרי מקומי בתוך אלה3,תאים4. המאמצים האלה החקירות לגורם המרכזי עליו מושתתת היא התפתחותה המהירה של נגישות מוגברת של טכנולוגיות הדור הבא רצפי (הגדרות) המספקים פלטפורמה בנפט במקביל לניתוח של התוכן הגנטי מיקרוביאלית (microbiome) של מדגם. לדוגמאות פיזיולוגיים רבים, microbiome המשויך הוא מורכב וגם בשפע (קרי, צואה), אבל עבור כמה דוגמאות, microbiome מיוצג על-ידי ביומסה מיקרוביאלית נמוך (כלומר, חלב, מערכת הנשימה התחתונה) שבו רגישות, חפצי אמנות ניסויית, זיהום אפשרי להפוך את הנושאים העיקריים. האתגרים המשותפים של microbiome לימודי עיצוב ניסיוני המתאים כבר הנושא של מספר סקירת מאמרים5,6,7,8.

שהוצגו במסמך זה צינור ניסיוני חזק המיתרים מבוסס על רצף יישוב של rRNA 16 שכבת ביטול v4 של אזור9 כדי לאפיין את microbiome של חלב. ניתוח Microbiome של חלב אינו מורכב רק על ידי נמוך מטבעו ביומסה מיקרוביאלית של10, אך בנוסף על ידי גבוהה רמות של דנ א אנושי רקע11,12,13,14 ו דחויים פוטנציאלי של PCR מעכבי15,16 בחומצות שחולצו. פרוטוקול זה מסתמך על ערכות חילוץ זמינים מסחרית, פלטפורמות חצי אוטומטיים כדי לסייע במזעור השתנות לאורך אצוות הכנת המדגם. הוא כולל קהילה מדומה חיידקי מוגדרים היטב, שמעובד לצד דוגמאות כמו בקרת איכות כדי לאמת כל שלב בפרוטוקול ולספק מדד עצמאית של צינור חוסן. אמנם הפרוטוקול כפי שתואר ספיציפית דגימות חלב, ניתנת להתאמה בקלות סוגים אחרים דוגמת כולל צואה, בפי הטבעת, בנרתיק, עור, מטליות מונטגומרי, אוראלי10,17, והוא יכול לשמש נקודת מוצא חוקרים המעוניינים לבצע ניתוח microbiome.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

עבור כל פרוטוקול השלבים, חובה ללבוש ציוד מגן אישי המתאים (עיקרון השוויון הפוליטי), גישות למניעת זיהום מחמירים צריכים להילקח. לבחון את זרימת העבודה מן קדם הגברה לעבוד אזורים לאזורים הגברה שלאחר עבודה כדי למזער את הזיהום של דגימות. כל ציוד המשמש הן סטרילי, ללא RNase, DNase, ה-DNA ו- pyrogen. כל הטיפים פיפטה מסוננים. תרשים זרימה של המדרגות פרוטוקול מסופק (איור 1).

1. מדגם פירוק

הערה: פירוק מדגם והפקת חומצת גרעין מבוצעות באמצעות ערכת חילוץ DNA/RNA בסביבת חדר נקי איפה פקדים הנדסה והן פרוצדורלי במקום כדי למזער את ההקדמה של חיידקים סביבתיים הדגימות.

  1. הכנת שטח עבודה
    1. נקי הקבינט אבטחה (BSC) פועלים באזור עם שואב האבק השטח המתאים כדי למנוע כל זיהום חומצת גרעין.
    2. להפעיל את vortexer טמפרטורה מבוקרת, ולהגדיר אותו 37 מעלות צלזיוס.
  2. הכנת מאגר פירוק thiocyanate guanidinium (ראה טבלה של חומרים)
    1. בדוק את המאגר פירוק עבור פוחת משקעים. מחדש להמיס פוחת משקעים על ידי ההתחממות ב 37 º C.
    2. להכין µL 600 פירוק מאגר עם µL 6 β-mercaptoethanol (β-ME) עבור כל דגימה. לשקול אמצעי 20% תוספת עבור דגימה.
  3. הכנת הדוגמא
    1. אם חלב קפוא, להפשיר זה על קרח. Aliquot מ ל כל חלב של 15-mL או צינור סטרילי 5-mL BSC ולשמור אותו בקרח.
    2. לסובב את החלב 5-mL aliquot 10 דקות ב g x 5,000-4 ° C עד הצניפה תאים.
    3. להסיר את שכבת השומן, עכשיו השכבה העליונה בצינור, עם מרית פלסטיק או גדול נשא פיפטה עצה.
    4. מבלי להפריע בגדר, להסיר כל תגובת שיקוע חוץ 100 µL.
    5. לשטוף את צניפה מאת resuspending ב- 1 מ ל תמיסת סטרילית פוספט buffered (PBS).
    6. להכין 1 בקרה שלילית על-ידי הוספת 1 מ"ל של PBS סטרילי צינור 5-mL.
    7. להעביר את המתלים שפופרת צנטרפוגה נקי 1.5-mL ויסתובב ב microcentrifuge עבור 1 דקות (5000 g x בטמפרטורת החדר (RT)).
    8. השתמש טיפ פיפטה מסוננים סטרילי 1,000 µL כדי למחוק את כל השכבה תגובת שיקוע/שומן.
    9. אם לא חילוץ באותו היום, וכהרף עין להקפיא התא הצניפה על ידי הכנסתו של slurry קרח אתנול/יבש ולא מיד להעביר אותו למקפיא-80 ° C.
  4. דוגמה הפרעות וחוסר המגון (חרוז-מכות)
    1. הוסף µL 600 פירוק מאגר המכיל β-ME כדי בגדר, להעביר את המתלים צינור חרוז.
    2. כל אצווה החילוץ של 12 מכיל דגימות 10, 1 בקרה שלילית (להכין בשלב 3.7 לעיל) ושליטה 1 חיובית (להכין בשלב הבא).
      1. להכין 1 בקרה חיובית עם פירוק מאגר, µL 20 המדגם מעושה חיידקי (הקהילה המדומה בשימוש יש ריכוז, פעם חילוץ הקבצים, כ 0.2 ng/µL של ה-DNA).
    3. מערבולת כל חרוז צינורות נמרצות עבור 15 s.
    4. מחממים את דגימות על vortexer טמפרטורה מבוקרת ב 37 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות, ברעידות-700-800 סל ד.
    5. לטעון צינורות לתוך ערכת מתאם מפצל דגימה אוטומטית.
    6. חרוז לנצח עבור 1 דקות ב- 30 הרץ.
    7. לפרק את ערכת מתאם והחלף ידנית את מתאם להגדיר עם הצלחות מדגם מ בזרוע רובוטית השמאלי בזרוע רובוטית נכון של המכשיר.
    8. חרוז לנצח בשביל עוד 1 דקות ב- 30 הרץ.
    9. צנטריפוגה צינורות ב g x 17,200, למשך 3 דקות ב 25 º C.
    10. הסר את כל תגובת שיקוע עם פיפטה 200 µL, נזהר שלא לקבל כל אחד שכבת השומן בראש המדגם או החרוז שיורית בחלק התחתון של המדגם, להחיל על עמודה מהמגן.
    11. צנטריפוגה מהמגן עמודות במהירות המרבית, g x 17,200, למשך 3 דקות ב 25 º C.
    12. העברה 350 µL של eluate של יצרן 2-mL צינור microcentrifuge לשימוש עם המכשיר האוטומטי עבור טיהור של DNA ו- RNA (אל תשתמש כל שפופרת אחרים). יש להיזהר לא להעביר כל שכבת השומן שיורית.
    13. אם אמצעי האחסון זרימה דרך µL פחות מ- 350, להוסיף נפח סופי של 350 µL פירוק מאגר עם β-ME.
    14. יוצאים הדגימות RT עד 2 שעות לפני שתמשיך לבידוד חומצת גרעין באמצעות מכשיר טיהור DNA אוטומטית, או להקפיא ב-80 מעלות צלזיוס.
  5. ניקוי משטח עבודה
    1. נקי כל המשטחים ב השתמש עם פתרון טיהור אנזימטי, להשאיר 10 דקות, ואז לרסס עם 70% אתנול, לנקות את פני השטח.

2. לבודד את ה-DNA/RNA

  1. הכנת שטח עבודה
    1. תפעיל את גוש חום ולא מוגדר בטמפרטורה של 70 מעלות צלזיוס.
    2. תפעיל את vortexer טמפרטורה מבוקרת ולא מוגדר בטמפרטורה של 37 ° C.
    3. חממו המאגר • תנאי (EB) המכיל 10 מ מ טריס-קלרנית, pH 8.5, שפופרת 50-mL ל 70 מעלות צלזיוס.
    4. לחמם 350 µL של lysates הקפואה לדוגמה צינורות 2 מ"ל ב 37 ° C עד לחלוטין הקרת ללא כל המשקע (כ- 10 דקות).
  2. טיהור DNA
    1. מערבולת, צנטריפוגה צינורות 2-mL עם לטעום בקצרה (3000 x g עבור 10 s).
    2. הכנס 2 מ ל צינורות ניעור בעקבות תרשים טעינה אוטומטית DNA/RNA טיהור הכלי, לפי הוראות היצרן.
    3. לקבל את מתאמי הרוטור ולהגדיר אותם על מגש מבוסס על מספר דוגמאות.
    4. תווית לכל מתאם הרוטור בהתבסס על (זיהוי המדגם).
    5. לחתוך את עפעפיו, להחלקת קצות ספין בודדים עמודות עבור DNA ו- RNA.
    6. הכנס את העמודה ספין DNA ללא הצינור אוסף מתאם הרוטור. למחוק את הצינור אוסף.
    7. תווית 1.5 mL אוסף צינורות, והכנס לתוך הרוטור מתאמים.
    8. הגדר הרוטור מתאמים לתוך לצנטריפוגה בעקבות תרשים טעינה אוטומטית DNA/RNA טיהור הכלי.
    9. הכנס 1,000 µL המסנן-טיפים של היצרן עצה ארונות תקשורת.
    10. להוסיף מים נטולי RNase microcentrifuge צינור של יצרן 2-mL מבוסס על מספר דוגמאות (לפי הוראות פרוטוקול מסוים המכונה).
    11. הכנס את הצינור לחריץ צינור "A" החריצים שפופרת של microcentrifuge.
    12. להתעלם כל ריאגנט שנותר על ריאגנט בקבוקים, מילוי עם נפח מינימלי של 10 מ"ל.
    13. הכנס ריאגנט בקבוקים המדף בקבוק ריאגנט (למעט הבקבוק EB).
    14. הוסף EB חמים שפופרת 50-mL למיקום בקבוק ריאגנט 6.
    15. הסימון 1.5 mL הצינורות מוכנסים בחוזקה מתאמים הרוטור.
    16. סגור את המכסה של הכלי ובחר: "RNA" ← "ערכת חילוץ" ← "חיה, רקמות ותאים" ← "שם 350 µL חלק א מותאם אישית DNA, ערכת" ← לערוך • תנאי האחסון µL 100 (ברירת המחדל) או µL 50 עבור ביומסה נמוך דגימות ← "התחל".
    17. כשהפעולה תסתיים, להסיר מתאמים הרוטור מחוץ לצנטריפוגה ומניחים על המגש.
    18. למחוק את העמודה ספין DNA מהמיקום מתאם 3 של הרוטור.
    19. אל תמחק הרוטור מתאמים, RNA בעמדה 2.
    20. להסיר את צינורות איסוף 1.5 mL המכילה DNA eluted בעמדה 3, ואחסן −20 מעלות צלזיוס.
    21. לאסוף את צינורות לדוגמה, המכיל בשייקר, בחנות −20 ° C, אם דוגמה שאריות, להשליך אחרת.
    22. ממשיכים עם פרוטוקול "שם 350 µL חלק ב' RNA, ערכת" לטיהור נוספת של RNA.
    23. טיהור RNA ייעשה מ כ 350 µL הזרימה דרך זה במצב האמצעי של מתאמים הרוטור.
  3. RNA טיהור
    1. הכנס את העמודה ספין RNA ללא שלו אוסף שפופרת, המכסה מתאם הרוטור.
    2. תווית חדשה mL 1.5 אוסף צינורות ולהוסיפם הרוטור מתאם כפי שמצוין במדריך.
    3. הגדר את מתאמי הרוטור לתוך לצנטריפוגה בעקבות תרשים טעינה אוטומטית DNA/RNA טיהור הכלי.
    4. סגור את המכסה של הכלי ובחר: "RNA" ← "של היצרן ערכת" ← "חיה, רקמות ותאים" ← "RNA B חלק סטנדרטי" ← "התחל".
    5. לאחר השלמת, להסיר מתאמים הרוטור מחוץ לצנטריפוגה ומניחים על המגש.
    6. מחק עמודה ספין RNA מעמדת 3.
    7. הסר 1.5 mL צינורות אוסף המכיל 30 RNA µL eluted בעמדה 3, ולאחסן ב −80 מעלות צלזיוס.
    8. הסר ריאגנט בקבוקים.
    9. תשליך הרוטור תוכן מתאם בערוצים המתאימים פסולת מסוכנת.
  4. תחנת עבודה נקייה
    1. ריסוס כל אוטומטיות DNA/RNA טיהור הכלי עזרים, כגון ארונות תקשורת ריאגנט, מגש על כל משטח אחר ב השתמש עם פתרון טיהור אנזימטי, להשאיר 10 דקות ולשטוף עם יונים מים (DI), אז תנו להן להתייבש.
    2. תרסיס המכשיר אוטומטית עם רק יצרן מאושר פתרון טיהור אנזימטי, לנגב את החלק הפנימי של צנטריפוגה יחד עם כל המשטחים בשימוש, להשאיר למשך 10 דקות ולאחר מכן נגב עם 70% אתנול. אל תשתמש/י סוגים אחרים של פתרונות טיהור כפי שהם יכולים לגרום נזק לכלי.

3. הגדרת ה-PCR 16 יישוב

הערה: השטויות PCR מטוסי אף-16 מתבצע בסביבת עבודה קדם הגברה המיועד ממוקם בתוך חדר נקי. ריאגנטים ודוגמאות מוכן, אז טענת עוזר נוזלי כדי לבצע את ה-PCR עבור כל דגימה שהפקידים (דגימות 30, הכוללים דוגמאות נכון, פקדים חיוביים ושליליים החילוץ, וכן פקדי מים PCR 2 דולר, עבור סכום כולל של 96 דוגמאות משולב ופקדים). לאחר תגובות PCR הם מורכבים, אטום, הצלחת מדגם מועבר הצנטרפוגה תרמי הממוקם באזור שלאחר הגברה עבור רכיבה על אופניים.

  1. הכנת שטח עבודה
    1. ניקוי תחנת ה-PCR. ריסוס שכל המשטחים בשימוש עם ה-DNA RNase, DNase, decontaminant, ואחריו DI מים שתי פעמים, ולבסוף 70% אתנול.
    2. הכינו גליון ה-PCR 16 (ראה ממוקד מטוסי אף-16 PCR גליון) עם רשימת הדגימה מדויק, הקצאת תחל לבר-קוד שונה בכל מדגם9. הדפס את גליון העבודה ואת המפות צלחת (ראה לוח 1).
  2. PCR מיקס מאסטר הכנה
    הערה: מטוסי אף-16 פריימר ובחירת מבוסס על האזור של ריבית לצורך המחקר מסוים, עשוי להשתנות לפי סוג המחקר או לטעום. לפני שמזמינים תחל, לכן חשוב לוודא מהו האזור הטוב ביותר מטוסי אף-16 rRNA מגביר את החיידקים עניין למחקר מסוים. פרוטוקול זה כפי שכתוב היא הגברה של אזור V4 מטוסי אף-16. אם נבחרו צבעי יסוד/אזור אחרים, אז הטמפרטורה מחזק של תרמית רכיבה על אופניים עשויים לדרוש התאמה.
    1. עובד תחנת ה-PCR כדי להכין הכל.
    2. תוציא 50-100 µL של דגימות דנ א-20 ° C, ואת כל ריאגנטים הדרושים, להפשיר אותם על קרח. מערבולת בקצרה ספין מטה.
    3. צבעי יסוד הם מראש מדולל לריכוז עבודה 5 מיקרומטר באמצעי אחסון מינימלי של 20 µL.
    4. הכנת המיקס מאסטר PCR בצינור הספציפי מ עם רק פריימר לפנים על פי החישוב בגליון העבודה.
  3. הכנת המטפל נוזלי רובוטית להתקנה אוטומטית של ה-PCR
    1. לקבלת דוגמאות, להוציא מתאם מדגם של מכשיר 32-ובכן, וטען µL 50-100 דגימות דנ א לפי המפה 96-ובכן צלחת לפי הוראות היצרן.
      1. על כל צלחת PCR, להגדיר 2 פקדים שליליים על ידי הצבת µL 30 PCR מים בצינור מדגם נקי.
      2. במקום כל הדגימות על לדוגמה המתאם הכלי 32-ובכן עם כמוסות נעול במצב פתוח.
    2. תחל הפוכה9
      1. הסירי את הפקק של כל פריימר הפוכה עם ברקוד ספציפי # של אחד בכל פעם (שינוי כפפות בין כדי למנוע זיהום צולב).
      2. במקום מספר מרבי של 32 תחל על מתאם ריאגנט של המכשיר.
    3. תוציא צלחת PCR 96-ובכן עם מדבקה עם השם המחקר, דוגמית מספר, תאריך ואת ראשי התיבות של הטכנאי.
    4. טעינת המטפל נוזלי רובוטית
      1. למקם את מתאם ריאגנט במיקום B1. כדי למנוע אפקט קצה, בזהירות המקום לאחד מקצוות המתאם כנגד הצד אחיזה, לאט להפיל את הקצה השני. הקפד ללחוץ על כל הפינות של מתאמים.
      2. מקם את מתאם מדגם C1 עמדה. הקפד ללחוץ על כל הפינות של מתאמים.
      3. מערבולת מיקס מאסטר של 5-mL, פתח את הפקק, ולמקם אותו עמדה A בבלוק מיקס, ריאגנט הראשי של המכשיר.
      4. מניחים את הצלחת ה-PCR על המתאם של המכשיר 96-ובכן זה נועד להחזיק צלחות PCR חצי skirted.
      5. להתחיל לברוח ולשמור בתור קובץ חדש.
      6. בצע את ההוראות ולסמן הסימון בכל הודעה כזו: אחד, טיפים זמינים, שתיים, תיבת פסולת זו זמינה ולאחר שלוש, התחל.
    5. בתום ההפעלה, ודא היו שגיאות על-ידי בדיקה של המחשב עבור הודעות שגיאה.
    6. לאטום את הצלחת עם ה-12 או רצועה 8 כמוסות, מערבולת, נמרצות, ספין למטה עבור 1 דקות באמצעות ספינר 96-ובכן צלחת ו למקם אותו על קרח או במקרר.
    7. הסר את הצינורות המכילים צבעי יסוד הפוך ודוגמאות.
    8. קח את הצלחת 96-ובכן לחדר הגברה שלאחר וטען את הצלחת הצנטרפוגה תרמי ועל מחזור על פי הטבלה של תנאי רכיבה-תרמי (ראה טבלה 1).

4. יישוב מטוסי אף-16 פוסט-PCR בקרת איכות באמצעות סרט המבוסס על פלטפורמה עבור אלקטרופורזה בג'ל

הערה: פוסט-PCR בקרת איכות (QC) ואת כל והשלבים מבוצעים באזור שלאחר הגברה המיועדת של המעבדה. ה-DNA הוא ניתח במנתח פרגמנט האוטומטי ה-DNA/RNA.

  1. הכנת שטח עבודה
    1. לנקות את תחנת העבודה על ידי ריסוס שכל המשטחים בשימוש עם RNase, DNase, DNA decontaminant, ואחריו DI מים שתי פעמים, ולבסוף 70% אתנול.
    2. לאסוף אספקה וכל הציוד הדרוש.
  2. להכין ריאגנטים
    1. מקום דוגמת המאגר ואת הסולם vortexer מבוקרי טמפרטורה 25 ° c למשך תקופה מינימלית של 30 דקות.
  3. בזמן ריאגנטים הם מתחמם, להכין דגימות ה-PCR על ידי איגוד משכפל PCR 3 עבור כל דגימה לתוך צינור יחיד
  4. לטעון דוגמאות על כלי נגינה.
  5. בקצרה מערבולת, ספין למטה צינורות עם מוצר ה-PCR במאגר.
  6. מניחים צלחת 96-ובכן הכלי על מתלה-RT עם מדבקה.
  7. בקצרה המערבולת ו ספין למטה את דוגמת המאגר ואת הסולם.
  8. להוסיף 3 מאגר מדגם µL כל טוב של הצלחת היטב 96 (הקלטת µL/מסך צריך לפחות 53).
  9. הפעלת מספר זוגי של דגימות; אם יש מספר אי-זוגי של דגימות, להוסיף µL 4 מדגם מאגר באר ריקה.
  10. להוסיף 1 µL של סולם סולם טוב.
  11. בעקבות המפה, להוסיף 1 µL של מוצר ה-PCR במאגר ייעודי שלו טוב.
  12. לוחית כיסוי עם כשסרט האטימה
  13. מערבולת הצלחת באמצעות הכלי vortexer, מתאם ב-2000 סל ד 1 דקות.
  14. ספין אל מיקום הדגימה בחלק התחתון של הרכבת התחתית, אם יש בועות ספין למטה שוב.
  15. הפעל את התוכנה.
  16. לטעון את הטיפים הקלטת וטעינה של המסך לתוך הכלי.
  17. לטעון דגימות לתוך במנתח שבר עם מתאם 96-ובכן.
  18. בצע כיוונון ריצה עם התוכנה בקר.
  19. הקפד לבחור בארות אפילו ממוספרות.
  20. לכתוב מדגם חתימות.
  21. בדוק כי כל הבארות של הקלטת מסך מודגשים באפור.
  22. ודא שבמנתח מזהה כל הטיפים פיפטה.
  23. בחר התחל ' וציין שם קובץ לשמירת התוצאות (ללמוד שם, לדוגמה מספרים ותאריך).
  24. עיין הוראות היצרן לקבלת פרטים נוספים.
  25. בתום המרוץ, להתעלם עצה, הקלטת המסך ואת צינורות.
  26. ניתוח נתונים עבור מטוסי אף-16 שיא nM (בין 315-450 bp V4). שיא זה ישתנה בהתאם תחל שנבחרו.

5. ספריית חישוב, שינוים, לנקות, ו- QC

  1. לאחר קביעת molarity של כל הדגימות בגודלם אמפליקון, מאגר של ספריות כדי להשיג את האחסון הרצוי הסופי ואת nM עבור הספריה במאגר (ראה לדוגמה חישוב).
  2. ניקיון ולהתרכז הספרייה במאגר באמצעות הוא לטיהור סיליקה-המבוסס על רפידה קיט למוצרי ה-PCR, על פי היצרן פרוטוקול (ראה טבלה של חומרים).
    1. Elute ה-DNA עם נפח סופי של 50 µL.
  3. למדוד את הריכוז של הספרייה נקי באופן מיידי באמצעות ערכת רגישות גבוהה DNA כפול נטושים fluorometer, על פי הפרוטוקול של היצרן.
    1. למהול 2 µL של הספרייה במאגר וניקו עם 198 µL של דילול מאגר בתוספת צבע (דילול מטריים).
    2. להקליט את הערך שנמדד מהמכשיר fluorometric ולהמיר אותו לפי הגורם דילול.
  4. באמצעות ריכוז קריאה (ng/µL) עבור הספריה במאגר, לחשב את molarity הספרייה ב- nM. השתמש בספריית מדולל µL 1 כדי למדוד את OD260/280 על ספקטרופוטומטרים microvolume.
    הערה: ערך של 1.8-2.0 מציין טוהר נאותה של הספרייה.
  5. לאחסן בספריה הסופי ב-20 ° C עד מוכן עבור רצף הדור הבא.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

פרוטוקול המוצג כאן כולל שלבים חשובים בקרת איכות (QC) כדי להבטיח כי הפגישה נתונים שנוצרו ובחינות עבור פרוטוקול בקרת רגישות, ירידה לפרטים, זיהום. הצעד הראשון של הפרוטוקול QC בעקבות PCR הגברה של אזור V4 16 (איור 2). µL אחד של מוצר ה-PCR של כל מדגם נותחה על ידי אלקטרופורזה לאשר שזה היה בטווח גודל הצפוי של 315-450 bp (איור 2, חץ אדום). דגימות חלב שנוצר כמויות נמוכות של מוצר מסוים (איור 2A, מסלולים להשוות בין 3 עד 9-11 עם נתיבים 4-8), רומז גם רמות נמוכות של חילוץ DNA חיידקים אלה דוגמאות, או carry-over של ה-PCR מעכבי במהלך החילוץ. לקבלת דוגמאות לייצר פחות מ 2.0 nM של המוצר בטווח 315-450 bp (איור 2 א, ליין 7), ניקוי מעכב PCR הוא נשא באמצעות ערכת צעד בודד, ומציעים המדגם הוא מוגבר מחדש. שיעורי הצלחה להתאוששות של הגברה מדגם לאחר ניקוי הוא כ-40%. כימות של מוצר מסוים עבור כל דגימה (איור 2B) הוא חיוני לקביעת שלה אחסון נדרש עבור שווה טוחנת איגום של דוגמאות על רצף. ספריה במאגר עבור רצף יישוב חולש בדרך כלל מוצר ספציפי PCR (איור 3). אם יש כמות משמעותית של המוצר שאינם ספציפיים בספריה, יש להוסיף צעד ג'ל לטיהור לזרימת העבודה.

בדוגמה המוצגים באיור 2A, להקות חלש הם נצפו עבור מאגר פקדים (לפנה ס; נתיבי 2 ו- 12), את ה-PCR מים שליטה שלילי (PC; ליין 1), המציין זיהום סביבתי או ריאגנט אפשרי. להקות כאלה אינן נדירות, בדרך כלל מייצגות כמויות נמוכות של מוצר ה-PCR (קרי, < 1 ננומטר) לייצר כמה ספירות קריאה במהלך רצף (< 1,000). נציג רצף תוצאות (איור 4) לאשר הדוגמיות הללו אכן שיש רצף נמוך מאוד לקרוא את סעיפים (איור 4A, מסלולים 1 ו- 11; מסלולים איור 4B, מאגר ומים PCR) ו, וחשוב, ההרכב taxa על הדגימות הבקרה היא נבדלת בין דגימות חלב (איור 4A; נתיבי להשוות בין 1 ו- 11 עם מסלולים 2-10). ספירת קריאה גבוהה פקדים שלילי, יחד עם חפיפה משמעותי בהרכב taxa בין פקדים, דגימות, מצביע על זיהום צולב והצורך בקרת זיהום משופרת.

רצף תוצאות (איור 4) מדגימים מגוון גבוהה taxa המשויך microbiome בחלב וקרא השתנות מספר רצף ספירות עבור כל דגימה (איור 4A, מסלולים 2-10). לעומת זאת, התוצאות רצף עבור בקטריאלי מעושה עיבדה יחד עם דגימות חלב הפגינו קומפוזיציה taxa ולקרוא את ספירות שהיו להשוות את התוצאות המתקבלות על זיוף של מסלולי זרימת העבודה הקודם (השווה איור 4A , ליין 12 עם איור 4B, מסלולים מעושה). תוצאות עקביות עבור המסלולים מעושה מציע כי השונות שנצפו על הדגימות בחלב הוא תוצאה ניסיוני אותנטי, לא פונקציה של השתנות זרימת עבודה פנימיים.

Figure 1
איור 1: תרשים זרימה של הצינור רצף ממוקד מטוסי אף-16. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: בקרת איכות ניתוח של מטוסי אף-16 V4 amplicons. (א) ג'ל תמונה של מטוסי אף-16 V4 amplicons נפתרה על ידי אלקטרופורזה באמצעות מנתח פרגמנט האוטומטי של ה-DNA/RNA. מטוסי אף-16 V4 amplicons הופקו על פי Caporaso. et al. 9, µL אחד של כל מוצר ה-PCR נותחו באמצעות רגישות גבוהה ריאגנטים DNA בהתאם להנחיות היצרן. דגימות חלב האנושי ביותר (מסלולים 3-6 ו- 8-11) זיוף חיידקי (ליין 13) יצרו מוצר PCR ראשי על הגודל הצפוי של 400 bp (חץ אדום). המדגם בחלב בנתיב 7 הצליחה לייצר כמות משמעותית של המוצר הספציפי והיה כפוף ניקוי הגברה מחדש. המוצר מינימלי זוהה של פקד ה-PCR שלילי (PC, ליין 1) ולאחר פירוק מאגר שלילי פקדים (לפנה ס, מסלולים 2 ו- 12) ציין נוכח הדגימות שנותחה מינימלי זיהום. MW, משקל מולקולרי סמנים: העליון אדום ותחתון מייצגים ירוקים לזהות את 1,500 bp ו- bp 25 סמני גודל, בהתאמה, בנתיב בכל. (B) Electropherogram העליון של ליין 3 מ ג'ל ב- (א). המוצר העיקרי של ה-PCR בתוך אזור הפסגה שהוגדרו על-ידי הקווים האנכיים אדום והיא כוללת קטעים החל בגודל של bp 299-497 וכתוצאה מכך גודל המוצר הממוצע של ה-PCR של 396 bp. Gating נעשית על מגוון רחב מעט יותר מאשר הגודל הצפוי אמפליקון (i n במקרה זה 315-450 bp) כדי להיות בטוח לכלול הפסגה המדגם כולו. הפסגות העליון והתחתון לתאם עם פרגמנט בגדלים של 25 bp ו- 1,500 bp, בהתאמה. התחתון: תרשים מסכם את הפרמטרים גודל עבור האזור שיא, הריכוז ב ng/µL של המוצר PCR בתוך אזור הפסגה, את molarity ב nM עבור המוצר הספציפי של ה-PCR. מידע זה משמש לאחר מכן כדי לחשב כמה של כל מדגם להיות איחדו בספריה טוחנת שווה עבור רצף (ראה לדוגמה חישוב). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: Electropherogram של ספריה רצף במאגר ומרוכז. שווה טוחנת כמויות של דוגמאות בודדות היה לסדרם משולב לתוך ספרייה במאגר. הספרייה הייתה ולאחר מכן מנקים את מרוכז הנפח הכולל של 50 µL באמצעות PCR של סיליקה-המבוסס על רפידה תנקה את קיט. הכנה הסופי של הספרייה רצף על הרצפים הדור הבא נערך על פי הפרוטוקול של היצרן. ספריה זו היה רציף בהצלחה למרות נוכחותם של להקות נוספות. אם יש חשש על מוצרים PCR מחוץ לטווח גודל הצפוי, הפרוטוקול של היצרן מציע התוספת של שלב בחירת גודל ג'ל. שלב זה QC אינה מבוצעת בדרך כלל. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 4
איור 4: הערכה של פקדים ואתאיזם. (א) abundances היחסית של חיידקי taxa אצווה חילוץ עם פקדים ודוגמאות בחלב. כאמצעי QC, נוצרות יצירות של כל אצווה החילוץ כפי שנטענו על הכלי האוטומטי של טיהור DNA/RNA מיד לאחר ריצה רצף. המספרים תחת כל בר מדגם מציינים את מספר הקריאות המסוננת עבור המדגם בהתאמה. הקומפוזיציות של הפקדים מאגר נבדלים של דגימות חלב. (B) abundances היחסית של חיידקי taxa של המאגר, ואימץ ופקדי ה-PCR. מספר קריאות ו קומפוזיציה מחושבת כל שלילי (מאגר ומים PCR) והפקדים חיובי (בקטריאלי מעושה). הקומפוזיציות של מאגר והמים משתנים, אבל הקהילה המדומה נשאר יציב למדי. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

רצף יישוב הדור הבא של מטוסי אף-16 rRNA היא טכניקה בשימוש נרחב, מהיר microbiome אפיון18. עם זאת, גורמים רבים, כולל אפקטים אצווה, זיהום סביבתי, זיהום, לדוגמה, רגישות הפארמצבטית יכול להשפיע לרעה להשפיע על תוצאות הניסוי, וחיסול7,שלהם פרשנות19 , 20. להקל הכי חזקים 16 ניתוחים, זרימות עבודה microbiome עליך לשלב עיצוב ניסיוני טוב, את השימוש הפקדים המתאימים, היבדלות של שלבים בזרימת עבודה, ויישום של שיטות עבודה מומלצות. הפרוטוקול המתואר כאן משלבת את כל הפרמטרים האלה ומספק כלים חשובים ניסיוני כתובת האתגרים שלעיל וליישם זרימת עבודה 16 עבור דוגמאות מגוונות.

עיצוב ניסיוני טוב הוא קריטי עבור ניתוחים microbiome 16. זה כולל אוסף ראוי אחסון של דוגמאות, כמו גם מבחר של מטוסי אף-16 תחל המתאים עבור האזור של עניין. לדוגמה, אזור V4 (515F/806R) נבחרה עבור חלב כי יש לו הגברה טובה של Bifidobacterium, אשר ממלא תפקיד חשוב בהתפתחות של ה neonatal gut microbiome21. ערכות פריימר אחרות (למשל, 27F/338R, 515F/926R) עשוי להיות מתאים יותר עבור מחקרים של קהילות אחרות מיקרוביאלי. הערה חשובה זו חישול טמפרטורה מטוסי אף-16 יישוב PCR ואת גודל אמפליקון הצפוי עשויות להשתנות בהתבסס על הבחירה תחל.

מקומות אחרים שניתן לשנות את הפרוטוקול מבוססים על תוצאות של המדרגות QC שולבו את זרימת העבודה. כמה אפשרויות קיימות עבור פתרון בעיות כאשר דנ א או לא או קטן מזוהה בעקבות הצעד הגברה PCR יישוב מטוסי אף-16. 1) הדגימה ניתן לשים דרך צעד להסרת מעכבי ה-PCR. ההגברה לבצע הסרה מעכב PCR הבאים, באמצעות ערכת צעד בודד לכל הפרוטוקול של היצרן הוא מוצלח כ-40% מהזמן, 2) יותר מופק דנ א ניתן להוסיף את מטוסי אף-16 יישוב PCR, או 3) חדש, שעשוי להיות גדול יותר ניתן לעבד aliquot של חלב אם הוא זמין. אם יש דאגה לגבי מוצרים PCR מחוץ לטווח גודל הצפוי בעקבות הטיהור סיליקה-המבוסס על רפידה של הספרייה, ניתן להוסיף שלב טיהור ג'ל. בסופו של דבר, השלבים QC הם קריטיים כדי לקבוע אם יש ראיות של זיהום, אשר נדון בפירוט בהמשך. אם זוהה זיהום משמעותי, אז תלוי איפה הזיהום הוא הציג, גם ה-PCR ניתן לחזור על או במידת הצורך, הדגימה יכול להיות מחדש שחולצו. למרבה המזל, עם שיטות מעבדה, אלה הם אירועים נדירים. לבסוף, בעוד פרוטוקול זה נכתב כדי לסמן אזהרות בההגברה של ביומסה נמוך ודוגמאות במיוחד בחלב, הפרוטוקול בקלות ניתן לשנות עבור ההגברה של דגימות אוראלי, בפי הטבעת, בנרתיק, עור או ספוגים, כמו גם צואה. אם נבחרו סוגי מדגם אחר, אז בחשבון אשר ערכות חילוץ חיות אופטימלית עבור סוג מדגם ספציפי.

אצווה תופעות עקב ערכות, ריאגנטים, או רצף הרצפים הם מקורות חשובים של השתנות במחקרים microbiome. ערכות חילוץ DNA, יחד עם אחרים ריאגנטים, בעלי רמות נמוכות של DNA חיידקי, אשר עשוי להשתנות באופן משמעותי על ידי רבים20,22,23,24. עבור פרוייקט גדול, באמצעות הרבה יחיד של ערכות, ריאגנטים, בחירת ערכות שנועדו למזער את הזיהום ערכת עשוי לפשט ניתוח7. דוגמאות של הנושאים והן פקדי מעובדים על הצד. עדיף כל הדגימות עבור מחקר יחיד, שניהם נושא, שליטה, ניתן לשלב עם רצף יחיד להפעיל. אם מספר רב של דוגמאות כדי לעבד בקבוצות, דוגמאות כי הם נציג של נושאים ופקדים כלולים כל אצווה, לעבד יחד. חשוב גם לארגן עיבוד אצווה כדי למזער את הזיהום של דגימות נמוך-ביומסה (קרי, חלב) על ידי דגימות שאינן גבוהות ביומסה (קרי, צואה). במקרים כאלה, תהליך ביומסה נמוך מדגם סוגי הדוגמאות ביומסה הראשון ולאחר מכן גבוהה עבור אותו מחקר.

ביומסה נמוך דגימות להתחזות באתגרים הייחודיים ללימודים microbiome, זיהום הסביבה, ריאגנטים, כלי נגינה, החוקר יכול לעשות את זה קשה להבחין בין חברי הקהילה אותנטי נוכח שפע נמוכה7 , 25 , 26 ואלה הם הציגו באופן מלאכותי הדגימה דרך תהליך ניסיוני19. זרימת העבודה המתוארת כאן משלבת חשוב פקדים שלילי ניסיוני הן הצעד הכנת המדגם (בקרת פירוק מאגר בלבד), והן את השלב ה-PCR (בקרת מים PCR) (ראה איור 4). פקדים אלה מסייעים לזהות את מקורות הזיהום וכדי להקל על צעדים מתקנת אפקטיבית על הספסל או סיליקו27,28,29,30. פקדים שלילי להעריך בזהירות ודיווח עם תוצאות המחקר7.

כדי למזער את הזיהום, היבדלות של פעילויות ניסיוני לתוך אזור נקי טרום-PCR הגברה הגברה שלאחר אזור חשוב. בצורה אופטימלית, לחדר הנקי יש שני אזור PCR מיקס מאסטר והכנה מדגם הכנה/תוספת של מאסטר לערבב באזור, רשאים לשלב תיבה נפרדת דממת שידור או ארון בטיחות ביולוגית דיור ייעודי מתכלים, ציוד קטן צורך מיקס מאסטר הכנה. עיצוב חדר נקי משלבת מערכת זרימת האוויר חיובית עם סינון אוויר (HEPA) יעילות גבוהה. השימוש של ציוד מגן אישי הוא חיוני לשמירה על סביבה מבוקרת נמוכה-מיקרוביאלי, וכולל אנדורפינים, חלוקים, כפפות, ומכסה את הנעל. ערכות/ריאגנטים ודוגמאות מאוחסנים במיקום אידיאלי נפרד מוקדש מקררים/מקפיאים. PCR ההתקנה מבוצעת גם בחדר נקי תחנות עבודה ייעודי; הפרדה ברורה בין פריימר מניות, ריאגנטים מ- DNA שחולץ נשמר עד דגימות נטענים על פלטפורמה pipetting אוטומטית. לאחר סיום ההתקנה ה-PCR, הצלחת הועבר לאזור לאחר הגברה, מועמסים על הצנטרפוגה תרמי.

זה חשוב להגביל את הזרם של הפעילות עבודה מאזורים נקי לאזורים שלאחר הגברה; יש אין במצבה של ריאגנטים, מכשירים או ציוד מאזורים הגברה שלאחר לאזור נקי. אנשי שהוזנו באחד האזורים שלאחר הגברה דו ח של כניסה לאזור נקי למשך 24 שעות (עד למחרת). בנוסף השיקולים זרימת העבודה הנ ל, ניקוי הפרוטוקולים חייב ניתנת ליישום באזורים נקי וגם הגברה שלאחר כדי לצמצם זיהום חומצת גרעין של משטחי עבודה ומכשור. אם מחסומים פיזיים או חדרים נפרדים אינן אפשריות, יש לקחת כל המאמצים כדי להגדיר את העבודה באזורים כמו רחוקים ככל האפשר.

בנוסף זיהום, מחקרים microbiome מאותגרים על ידי רגישות, השתנות, הפארמצבטית31. כתובות פרוטוקול זה בעיות אלה על-ידי שילוב קהילה מדומה חיידקי מוגדרים, הנסחט, מוגבר, וסודרו יחד עם כל אצווה של דגימות (ראה איור 4b). פקד זה מספק התייחסות פנימית קבועה, המעריכה את הפארמצבטית של תוצאות הניסוי שנוצר, והוא יכול לשמש כדי לפתור בעיות המתעוררות. לדוגמה, האיכות של ה-DNA שחולץ מעושה יכולה לספק מדד של פירוק יעיל מדגם והפקת הדנ א, אשר שולטת דנ א גנומי מתגעגעת. בקרת האיכות של ה-PCR amplicons עבור המדגם מעושה באפשרותך גם לציין PCR יעילות וספציפיות. יתר על כן, כי זיוף כוללת מספר סוגי חיידקים, הרגישות היחסי עבור אצווה מעובד של דגימות שניתן להסיק על-ידי הייצוג של taxa בתוצאות רצף עבור המדגם מעושה. הקהילה המדומה האידיאלי יהיה להעריך את היכולת לזהות מינים חיידקי מפתח בתא שעוברים ניתוח, לכן ההרכב של הקהילה המדומה ייתכן שתצטרך להשתנות על ידי לימוד. כפי שמוצג באיור 4a, יש השתנות ניכרת בקרב מדגם רצף תוצאות, אבל התוצאות רצף עבור הקהילה המדומה חיידקי הוא מאוד לשחזור (ראה איור 4b).

בעוד הקהילה המדומה באיור 4 הוא תערובת ייחודית של זנים 33 משילוב של מבודד קליניים מסחרית זמינים ומקומיים, קהילה מדומה זמינים מסחרית באחרונה פיתח32.

למרות יכולתה בהרחבה כתובת הפארמצבטית מוגבל של זרימת העבודה המתוארת כאן מעבר ללימודי microbiome שונים, הוא מספק גישה נסיונית חשוב זה מאפשר לחוקרים לשלב המתאים ניסיוני פקדים, צג הפארמצבטית בתוך התוצאות שלהם.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

המחברים אין לחשוף.

Acknowledgments

ברצוננו להודות Helty Adisetiyo, PhD, Shangxin יאנג, PhD לפיתוח של הפרוטוקול. הכוללת תמיכה עבור הבינלאומי אימהי בילדים מתבגרים איידס קליניים ניסויים קבוצה (IMPAACT) סופק על ידי המכון הלאומי לאלרגיה ומחלות זיהומיות (NIAID) של במכון הלאומי של בריאות (NIH) תחת מספרי פרס UM1AI068632 (IMPAACT LOC), UM1AI068616 (IMPAACT SDMC), UM1AI106716 (IMPAACT LC), עם השתתפות במימון המכון הלאומי יוניס קנדי שרייבר של ובריאות הילד והתפתחות האדם (NICHD), את נבחרת המכון לבריאות הנפש (NIMH). התוכן הוא אך ורק באחריות המחברים, ואינם מייצגים בהכרח את הנופים הרשמי של NIH.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
AllPrep RNA/DNA Mini Kit Qiagen 80204 DNA/RNA extraction kit
Eliminase Fisher Scientific 435532 RNase, DNase, DNA decontaminant
Thermo Mixer Fisher Scientific temperature-controlled vortexer
Buffer RLT plus Qiagen 1053393 guanidinium thiocyanate lysis buffer/ Part of Allprep kit
ß-Mercaptoethanol Sigma Aldrich 63689-25ML-F ß-ME is a reducing agent that will irreversibly denature RNases by reducing disulfide bonds
LME Beads MP Biomedicals 116914050 bead tube
QIAgen TissueLyzer Qiagen 85300 automated sample disruptor adapter set
QIAshredder column Qiagen 79654
QIAgen RB tube manufacturer's microcentrifuge tube in kit
QIAcube and related plasticware Qiagen 9001292 automated DNA/RNA purification instrument
DNA exitus plus Applichem A7089 non-enzymatic decontamination solution
EB Buffer Qiagen 19086 elution buffer
QIAgility and related plasticware Qiagen 9001532 robotic liquid handler
PCR water MO BIO 17000-
5PRIME HotMasterMix Quantabio 2200400
Barcoded reverse primers Eurofin No Catalog #'s designed and ordered
96 well PCR plate USA scientific 1402-9708
Tapestation 2200 and related plasticware Agilent G2964AA automated DNA/RNA fragment analyzer
D1000 reagents for Tapestation Agilent 5067-5585 Sample buffer and ladder are part of this kit
OneStep PCR Inhibitor Removal Kit Zymo Research 50444470 PCR inhibitor removal is done per the manufacturer's instructions.
QIAquick PCR Purification Kit Qiagen 28104 DNA clean up kit: silica-membrane-based purification of PCR products
Qubit dsDNA HS Assay Kit Thermo Fisher Q32854 dimethylsulfoxide-based dilution buffer and dye are part of this kit.
Qubit Fluorometer Thermo Fisher Q33216
NanoDrop Thermo Fisher microvolume spectrophotometer
MiSeq 300 V2 kit Illumina 15033624/15033626
MiSeq Illumina No Catalog #'s next generation sequencer

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Ahern, P. P., Faith, J. J., Gordon, J. I. Mining the human gut microbiota for effector strains that shape the immune system. Immunity. 40 (6), 815-823 (2014).
  2. Postler, T. S., Ghosh, S. Understanding the Holobiont: How Microbial Metabolites Affect Human Health and Shape the Immune System. Cell Metab. , (2017).
  3. Hall, M. W., et al. Inter-personal diversity and temporal dynamics of dental, tongue, and salivary microbiota in the healthy oral cavity. NPJ Biofilms Microbiomes. 3, 2 (2017).
  4. Perez Perez, G. I., et al. Body Site Is a More Determinant Factor than Human Population Diversity in the Healthy Skin Microbiome. PLoS One. 11 (4), e0151990 (2016).
  5. Hamady, M., Knight, R. Microbial community profiling for human microbiome projects: Tools, techniques, and challenges. Genome Res. 19 (7), 1141-1152 (2009).
  6. Human Microbiome Project, C. A framework for human microbiome research. Nature. 486 (7402), 215-221 (2012).
  7. Kim, D., et al. Optimizing methods and dodging pitfalls in microbiome research. Microbiome. 5 (1), 52 (2017).
  8. Hugerth, L. W., Andersson, A. F. Analysing Microbial Community Composition through Amplicon Sequencing: From Sampling to Hypothesis Testing. Front Microbiol. 8, 1561 (2017).
  9. Caporaso, J. G., et al. Ultra-high-throughput microbial community analysis on the Illumina HiSeq and MiSeq platforms. ISME J. 6 (8), 1621-1624 (2012).
  10. Pannaraj, P. S., et al. Association Between Breast Milk Bacterial Communities and Establishment and Development of the Infant Gut Microbiome. JAMA Pediatr. , (2017).
  11. Ho, F. C., Wong, R. L., Lawton, J. W. Human colostral and breast milk cells. A light and electron microscopic study. Acta Paediatr Scand. 68 (3), 389-396 (1979).
  12. Parmely, M. J., Beer, A. E., Billingham, R. E. In vitro studies on the T-lymphocyte population of human milk. J Exp Med. 144 (2), 358-370 (1976).
  13. Sabbaj, S., et al. Human immunodeficiency virus-specific CD8(+) T cells in human breast milk. J Virol. 76 (15), 7365-7373 (2002).
  14. Jimenez, E., et al. Metagenomic Analysis of Milk of Healthy and Mastitis-Suffering Women. J Hum Lact. 31 (3), 406-415 (2015).
  15. Ghosh, M. K., et al. Quantitation of human immunodeficiency virus type 1 in breast milk. J Clin Microbiol. 41 (6), 2465-2470 (2003).
  16. Lim, N. Y., Roco, C. A., Frostegard, A. Transparent DNA/RNA Co-extraction Workflow Protocol Suitable for Inhibitor-Rich Environmental Samples That Focuses on Complete DNA Removal for Transcriptomic Analyses. Front Microbiol. 7, 1588 (2016).
  17. Bender, J. M., et al. Maternal HIV infection influences the microbiome of HIV-uninfected infants. Sci Transl Med. 8 (349), 349ra100 (2016).
  18. Cox, M. J., Cookson, W. O., Moffatt, M. F. Sequencing the human microbiome in health and disease. Hum Mol Genet. 22 (R1), R88-R94 (2013).
  19. Lauder, A. P., et al. Comparison of placenta samples with contamination controls does not provide evidence for a distinct placenta microbiota. Microbiome. 4 (1), 29 (2016).
  20. Salter, S. J., et al. Reagent and laboratory contamination can critically impact sequence-based microbiome analyses. BMC Biol. 12, 87 (2014).
  21. Walker, A. W., et al. 16S rRNA gene-based profiling of the human infant gut microbiota is strongly influenced by sample processing and PCR primer choice. Microbiome. 3, 26 (2015).
  22. Glassing, A., Dowd, S. E., Galandiuk, S., Davis, B., Chiodini, R. J. Inherent bacterial DNA contamination of extraction and sequencing reagents may affect interpretation of microbiota in low bacterial biomass samples. Gut Pathog. 8, 24 (2016).
  23. Kennedy, K., Hall, M. W., Lynch, M. D., Moreno-Hagelsieb, G., Neufeld, J. D. Evaluating bias of illumina-based bacterial 16S rRNA gene profiles. Appl Environ Microbiol. 80 (18), 5717-5722 (2014).
  24. Weiss, S., et al. Tracking down the sources of experimental contamination in microbiome studies. Genome Biol. 15 (12), 564 (2014).
  25. Aho, V. T., et al. The microbiome of the human lower airways: a next generation sequencing perspective. World Allergy Organ J. 8 (1), 23 (2015).
  26. Charlson, E. S., et al. Topographical continuity of bacterial populations in the healthy human respiratory tract. Am J Respir Crit Care Med. 184 (8), 957-963 (2011).
  27. Bittinger, K., et al. Improved characterization of medically relevant fungi in the human respiratory tract using next-generation sequencing. Genome Biol. 15 (10), 487 (2014).
  28. Jervis-Bardy, J., et al. Deriving accurate microbiota profiles from human samples with low bacterial content through post-sequencing processing of Illumina MiSeq data. Microbiome. 3, 19 (2015).
  29. Knights, D., et al. Bayesian community-wide culture-independent microbial source tracking. Nat Methods. 8 (9), 761-763 (2011).
  30. Lazarevic, V., Gaia, N., Girard, M., Schrenzel, J. Decontamination of 16S rRNA gene amplicon sequence datasets based on bacterial load assessment by qPCR. BMC Microbiol. 16, 73 (2016).
  31. Kurilshikov, A., Wijmenga, C., Fu, J., Zhernakova, A. Host Genetics and Gut Microbiome: Challenges and Perspectives. Trends Immunol. 38 (9), 633-647 (2017).
  32. ATCC. Mock microbial communities. , Available from: https://www.atcc.org/en/Products/Microbiome_Standards.aspx?utm_id=t170601524l1 (2017).

Tags

אימונולוגיה זיהום גיליון 133 מטוסי אף-16 Ribosomal RNA Microbiome הדור הבא רצפי חלב חלב ביומסה נמוך
שיטה של מטוסי אף-16 יישוב רצף של דגימות חלב
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tobin, N. H., Woodward, C., Zabih,… More

Tobin, N. H., Woodward, C., Zabih, S., Lee, D. J., Li, F., Aldrovandi, G. M. A Method for Targeted 16S Sequencing of Human Milk Samples. J. Vis. Exp. (133), e56974, doi:10.3791/56974 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter