التلوث أثناء تسلسل الجينوم للكائنات الحية المجهرية لا يزال يمثل مشكلة كبيرة. هنا، نعرض طريقة لتسلسل الجينوم من تارديجرادي من عينة واحدة مع pg 50 أقل قدر من الحمض النووي دون تضخيم الجينوم كله التقليل من مخاطر التلوث.
مقالة منهجية
التلوث أثناء تسلسل الجينوم للكائنات الحية المجهرية لا يزال يمثل مشكلة كبيرة. هنا، نعرض طريقة لتسلسل الجينوم من تارديجرادي من عينة واحدة مع pg 50 أقل قدر من الحمض النووي دون تضخيم الجينوم كله التقليل من مخاطر التلوث.
تارديجراديس هي الحيوانات المجهرية التي تدخل دولة أميتابوليك تسمى أنهيدروبيوسيس عندما تواجه جفاف ويمكن العودة إلى حالتها الأصلية عندما يتم توفير المياه. تسلسل الجينوم من الحيوانات المجهرية مثل تارديجراديس مخاطر التلوث البكتيري في بعض الأحيان يؤدي إلى تفسيرات خاطئة، على سبيل المثال، فيما يتعلق بمدى نقل الجينات الأفقي في هذه الحيوانات. هنا، نحن نقدم أسلوب إدخال معالجات تسلسل جينوم تارديجرادي، دوجارديني هيبسيبيوس، من عينة واحدة. عن طريق استخدام الاستبعاد الغسيل والتلويث صرامة جنبا إلى جنب مع كفاءة استخراج من 50 ~ 200 pg المجينية الحمض النووي من فرد واحد، ونحن شيدت مكتبة التسلسل مع أداة تسلسل الحمض النووي. هذه المكتبات تم استنساخه للغاية وغير منحازة، وأظهر تحليل المعلوماتية من يقرأ التسلسل مع مورثات أخرى H. دوجارديني الحد أدنى من التلوث. يمكن تطبيق هذا الأسلوب إلى ايضات تارديجراديس التي يمكن أن لا تكون متسلسلة باستخدام الطرق السابقة.
تارديجراديس هي الحيوانات المجهرية التي يمكن أن تدخل دولة أميتابوليك تسمى أنهيدروبيوسيس عندما تواجه جفاف. أنها استعادة بامتصاص المياه1،2. في حالة أميتابوليك، تارديجراديس قادرة على التغاضي عن مختلف البيئات المتطرفة، التي تشمل درجات الحرارة القصوى3 والضغوط4،5، وجرعة عالية من الضوء فوق البنفسجي6والأشعة السينية وأشعة غاما 7 , 8و9من الفضاء الكوني. بيانات الجينوم أساس لا غنى عنه لدراسة الآليات الجزيئية أنهيدروبيوسيس.
المحاولات السابقة لتسلسل جينوم تارديجراديس أظهرت علامات التلوث البكتيري10،11،12،،من1314. تسلسل الجينوم من هذه الكائنات الصغيرة يتطلب عدد كبير من الحيوانات، وهو عرضه للتلوث البكتيري؛ ولذلك، فقد أنشأنا سابقا بروتوكول تسلسل باستخدام أسلوب إدخال معالجات بدءاً من عينة واحدة من تارديجرادي، للتقليل من مخاطر التلوث15. باستخدام هذه البيانات، كما أجرينا resequencing عالية الجودة وإعادة التجميع للجينوم من16، H. دوجارديني17. هنا نحن تصف بالتفصيل هذا الأسلوب لتسلسل الجينوم من فرد واحد تارديجرادي (الشكل 1). التحقق من الصحة لهذا الأسلوب التسلسل هو أبعد من التركيز في هذه الورقة، وسبق مناقشة مستفيضة في أعمالنا السابقة التقرير16.
ويتكون هذا الأسلوب من جزأين: عزل تارديجرادي واحد مع أدنى ممكن التلوث، واستخراج عالية الجودة للرسم التخطيطي مستويات الحمض النووي. Tardigrade جوعاً وتشطف جيدا مع الماء، فضلا عن المضادات الحيوية، ولاحظ تحت مجهر مع 500 X التكبير لضمان إزالة أي تلوث جرثومي. وتظهر التقديرات السابقة والقياسات أن فرد واحد من تارديجرادي يحتوي على حوالي 50-200 pg المجينية الحمض الخلوي الصبغي16، الذي يستخرج من تكسير الهيكل الخارجي كيتين بدورات تجميد أذاب أو بواسطة التذويب اليدوي. هذا الحمض النووي هو المقدمة لبناء مكتبة ومتسلسلة على أداة تسلسل الحمض النووي. ويبين تحليل المعلوماتية إضافية تسلسل عالية الجودة، فضلا عن تدني مستويات التلوث بالمقارنة مع المشاريع السابقة في تسلسل تارديجرادي.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
1-إعداد
2-عينة من إعداد واستبعاد الملوث
3-التجانس واستخراج الحمض النووي
4-مكتبة بناء التسلسل
| درجة الحرارة | الوقت | دورات |
| 72 ˚C | 3 دقائق | |
| 85 ˚C | 2 دقيقة | |
| 98 ˚C | 2 دقيقة | |
| 98 ˚C | 20 ثانية | 4 دورات |
| 67 ˚C | 20 ثانية | |
| 72 ˚C | 40 ثانية | |
| 98 ˚C | 20 ثانية | دورات 16 |
| 72 ˚C | 50 ثانية | |
| 4 ˚C | عقد |
الجدول 1: أوضاع PCR.
5-جودة الاختيار والتحديد الكمي، وتسلسل الحمض النووي
ملاحظة: لا تجري فحص جودة قبل هذه الخطوة نظراً لكمية قليلة من الحمض النووي.
6-الحسابية التحليل
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
استبعاد المواد الملوثة:
ينطوي هذا البروتوكول غسيل دقيق تارديجرادي وتعقيم مع العلاج المضادات الحيوية لتقليل التلوث. كما أنها تنطوي عملية فحص البصري ضمان اكتمال هذه العمليات. ويبين الشكل 2صورة مجهر أثناء التحقق من الصحة (الخطوة 2، 4 من البروتوكول). عندما لاحظ في تكبير X 500، يمكن اعتبار الخلايا البكتيرية الجسيمات الصغيرة التي تتحرك حولها tardigrade الفردية.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
التلوث البكتيري يشكل تهديدا لتسلسل الجينوم للكائنات الحية المجهرية. بينما قد تخرج الدراسات السابقة في تسلسل الجينوم تارديجرادي التلوث باستخدام أساليب المعلوماتية الواسعة12،20، نحن تسلسل الجينوم من فرد واحد التقليل من مخاطر التلوث. حيث يحتوي على حوالي 50-200 pg المجينية الحمض الخلوي الصبغي16 tardigrade فردية وهو المغطى بطبقة سميكة من كيتين الهيكل الخارجي، يتم استبعاد الملوثات واستخراج الحمض النووي عالي الجودة النقاط الحرجة في هذا البروتوكول...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
يشكر المؤلفون تاكاي يوكي أبي نوزومي وايشي وناهوكو لدعمها التقني في تسلسل الجينوم. هذا العمل وأيده معونات "الجمعية اليابانية" لتعزيز العلوم (JSPS) زميل أبحاث ومعونات كاكينهي "العلماء الشباب" (No.22681029)، ومعونات كاكينهي للبحوث العلمية (ب) رقم 17 ح 03620 من JSPS، منحة "مشاريع بحوث العلوم الأساسية" من مؤسسة سوميتومو (No.140340)، وجزئياً من أموال البحث من حكومة محافظة ياماجاتا ومدينة تسروكا، اليابان. وزودت chlorella الشائع استخدامها لتغذية تارديجراديس المجاملة Chlorella المحدودة للصناعة
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مجهر SZ61 | أوليمبوس | ||
| باكتومختبرات أجار | ديفكو | 214010 | |
| بنسلين ستربتومايسين (10،000 وحدة / مل) | جيبكو من لايف تكنولوجيز | 15140-148 | |
| VHX-5000 نظام | Keyence | ||
| 0.2 مل أنبوب طلاء السيليكون | العلوم الطبية الحيوية | BC-bmb20200 | |
| الحمض النووي السريع مجموعة Microprep | Kit ZYMO Research | D3021 | يعد استخدام هذه المجموعة أمرا بالغ الأهمية ؛ انظر الخطوة 3.1 |
| 1.5 مل microtube | greiner bio-one | 616-201 | انظر 4.1.1 |
| طرد مركزي دقيق مبرد عالي | TOMY | MX-307 | |
| Covaris M220 | Covaris Inc. | 4482277 | |
| مجموعة ThruPLEX DNA-Seq | Rubicon Genomics | CAT. رقم R400406 | استخدام هذه المجموعة أمر بالغ الأهمية ؛ انظر الخطوة 4.2 |
| Thermal Cycler | Bioer Technology | TC-96GHbC | |
| كاشف XP | BECKMAN COULTER Life Science | A63881 | |
| Ethanol | Wako | 054-027335 | |
| EB buffer | QIAGEN | 19086 | |
| 2200 TapeStation | Agilent | G2965AA | |
| كواشف D1000 | Agilent | 5067-5583 | |
| D1000 ScreenTape | Agilent | 5067-5582 | |
| Qubit dsDNA BR Buffer / Reagent | ThermoFisher Scientific | Q32850 | |
| Cubee Mini-Centrifuge | RecenttecGenereach | R5-AQBD01aqbd | |
| MiSeq 600 cycle v3 | Illumina Inc. | MS-102-3003 | |
| MiSeq Sequencer | Illumina Inc. | SY-410-1003 |
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه
طلب إذن