يصف هذا البروتوكول شاشة إنتاجية عالية للنشاط cellulolytic من مكتبة metagenomic أعرب في القولونية. الشاشة هو حل قائم ومؤتمتة للغاية ، ويستخدم واحد في 384 وعاء الكيمياء microplates جيدا مع قراءات النهائي باعتبارها قياس الامتصاصية.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
يصف هذا البروتوكول شاشة إنتاجية عالية للنشاط cellulolytic من مكتبة metagenomic أعرب في القولونية. الشاشة هو حل قائم ومؤتمتة للغاية ، ويستخدم واحد في 384 وعاء الكيمياء microplates جيدا مع قراءات النهائي باعتبارها قياس الامتصاصية.
السليلوز ، المصدر الأكثر وفرة من الكربون العضوي على كوكب الأرض ، واسعة النطاق التطبيقات الصناعية ، مع التركيز على زيادة إنتاج الوقود الحيوي 1. الطرق الكيميائية لتعديل أو تتحلل السليلوز تتطلب عادة الأحماض القوية ودرجات الحرارة المرتفعة. على هذا النحو ، أصبحت الطرق الأنزيمية بارز في عملية التحويل البيولوجي. في حين أن تحديد السليلوزات نشطة من العزلات البكتيرية والفطرية كانت فعالة الى حد ما ، فإن الغالبية العظمى من الميكروبات في الطبيعة مقاومة زراعة المختبر. الجينومية البيئية ، والمعروف أيضا باسم metagenomic النهج ، وفحص وعدا كبيرا في سد الفجوة زراعة في البحث عن الانزيمات التحويل البيولوجي الرواية. استعادت النهج بنجاح الفحص Metagenomic السليلوزات الرواية من بيئات متنوعة مثل التربة 2 ، 3 الجاموس الكرش والأمعاء النمل الأبيض الخلفيتين ، 4 باستخدام لوحات كربوكسي ميثيل سلولوز آغار (CMC) ملطخة صبغ أحمر الكونغو (على أساس أسلوب Teather والخشب 5). ومع ذلك ، يقتصر على الأسلوب CMC في الإنتاجية ، وليس الكمية ويظهر إشارة إلى انخفاض نسبة الضوضاء 6. وقد ذكرت وسائل أخرى 7،8 لكن كل استخدام لوحة أغار على أساس الفحص ، وهو غير مرغوب فيه لالفرز الفائق الإنتاجية الكبيرة المكتبات الجينومية إدراج هنا نقدم حلا يستند إلى الشاشة لنشاط سلولاز باستخدام نيتروفينول مولد اللون (DNP) - cellobioside الركيزة 9. تم استنساخ لدينا في المكتبة نسخة pCC1 fosmid السيطرة على زيادة حساسية الفحص من خلال تحريض عدد النسخ 10. ويستخدم أسلوب واحد في وعاء الكيمياء 384 جيدا microplates مع قراءات النهائية على النحو المنصوص عليه قياس الامتصاصية. هذه هي الكمية قراءات وحساسة والآلي مع سرعة تصل إلى 384 لوحات 100X جيدا يوميا باستخدام معالج السائل والقارئ لوحة المرفقة مع نظام التكديس.
قبل البدء في هذا البروتوكول ، وسوف تحتاج مكتبتك metagenomic المخزنة في شكل 384 صفيحة جيدا. في دراستنا ، استخدمنا نسخة السيطرة pCC1 ناقلات fosmid في تركيبة مع TransforMax بالعاثية T1 المقاوم EPI300 R - T1 E. الخلايا القولونية كمضيف مكتبة ومخزن لوحات لدينا في 11 -80 درجة مئوية.
1. تكرار لوحات المكتبة Metagenomic
2. قياس نمو E. القولونية المستنسخون
3. إضافة إلى كل ميكس الفحص بلايت
4. القراءة من امتصاص المستنسخون اختبر
5. ممثل النتائج
ويرد مثال على قراءات الامتصاصية من 384 لوحة واحدة بشكل جيد يحتوي على استنساخ إيجابية في الشكل 2. استنساخ الإيجابية تظهر ارتفاعا ملحوظا في أكثر من أولئك الذين لا الامتصاصية معربا عن النشاط سلولاز. يمكن أن الاختلافات في وقت الفحص ، والموقع بشكل جيد على لوحة ، أو تركيز DNP (قد تكون أدخلت من خلال تصفية الامم المتحدة بحل DNP) تؤثر على قراءات الامتصاصية مطلقة. قراءات الامتصاصية النسبي ، مثل الفرق في الامتصاصية فوق متوسط أو متوسط لوحة العمود ، هي وسيلة قوية لتحديد أكثر إيجابية سلولاز الحيوانات المستنسخة.
بعد التعرف على الحيوانات المستنسخة ايجابية من لوحات المكتبة ، فمن المستحسن لتكرار كل الحيوانات المستنسخة الإيجابية في لوحة جديدة لفحص ثانوي. هذا يزيل آثار الناشئة عن اختلاف موقع البئر أو لوحة ، ويسمح للمقارنة مباشرة بين الحيوانات المستنسخة أكثر إيجابية.

الشكل 1. الرسم البياني للمقايسة الإنتاجية العالية لمكتبة metagenomic المستنسخة في E. القولونية وتخزينها في -80 درجة مئوية.

الشكل 2. امتصاص قراءات من 384 لوحة كذلك يحتوي على استنساخ إيجابية. يمكن التعرف على الحيوانات المستنسخة إيجابية سلولاز الامتصاصية التي زادت بشكل كبير خلال استنساخ سلبية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
شاشة إنتاجية عالية للكشف السريع للنشاط cellulolytic من الجينوم إدراج مكتبة كبيرة metagenomic الحمض النووي التي أعرب عنها في E. يوصف القولونية في هذا البروتوكول. هذا الأسلوب هو تحسنا خلال مقايسة الأحمر CMC / الكونغو استخداما في الأدبيات. هو حل قائم ، ويسمح لأحد وعاء الفحص الكيمياء في لوحات - 384 جيدا ، مع الإخراج النهائي قراءات الامتصاصية من قارئ لوحة تسمح للتحليل الكمي. أتمتة كل خطوة من هذه العملية تسمح للفرز غير خاضعة للرقابة من أكثر من 25 لوحات 384 جيدا للساعة ...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
فإن الكتاب أود أن أشكر الدكتور ستيف الكاهل وتشن هونغ مينغ لتوفير DNP - Cellobioside الركيزة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| qPix2 | Genetix | مع رأس تقسيم بـ 384 دبوساً | |
| qFill3 | Genetix | مع متشعب بـ 384 بئراً | |
| Varioskan | Thermo Fisher Scientific, Inc. | ||
| RapidStak | Thermo Fisher Scientific, Inc. | متصل بجهاز Varioskan | |
| منظف Micro90 | Cole-Parmer | 18100-00 | مخفف إلى 2% في الماء |
| إيثانول | Major Lab Supplier | مخفف إلى 80% في الماء | |
| كلورامفينيكول | Sigma-Aldrich | C0378 | 12.5mg/mL في الإيثانول |
| مرق LB، Miller | Fisher Scientific | BP1426-2 | 25g/L، معقم بالبخار |
| أطباق ذات قاع مسطح بـ 384 بئراً | Corning | 3680 | |
| L-(+)-Arabinose | Sigma-Aldrich | A3256 | 100mg/mL في الماء |
| أسيتات البوتاسيوم | Fisher Scientific | P171 | 50mM في الماء، معقم بالبخار، ومعدل إلى pH 5.5 باستخدام HCl |
| Triton X-100 | Fisher Scientific | BP151 | |
| هيدروكلوريد تريزما | Sigma-Aldrich | T3253 | في محلول منظم TE، بتركيز 100mM |
| ملح EDTA ثنائي الصوديوم | Sigma-Aldrich | E5134 | في محلول منظم TE، بتركيز 10mM |
| 2,4-dinitrophenyl cellobioside | مقدم من Dr. Steve Withers، جامعة UBC | ||
| ثنائي ميثيل سلفوكسيد | Sigma-Aldrich | D8418 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.