تم توليد النتائج التمثيلية بموافقة لجنة أخلاقيات BES في REC: جامعة ستيلينبوش (BES-2024-22504). المواد المستخدمة والمواد المستخدمة مدرجة في جدول المواد.
1. تحضير تعليق زراعة الفطريات
ملاحظة: اعتمادا على النوع الذي يتم فحصه، يجب إجراء هذه الخطوة إما في مختبر مستوى السلامة البيولوجية 2 (BSL-2) أو مختبر السلامة البيولوجية المستوى 3 (BSL-3). تعتمد مدة الحضانة وظروف الزراعة أيضا على متطلبات نمو النوع الفطري بسبب معدلات النمو المميزة وخصائصها الفسيولوجية.
- جهز 5 أو 8 مل من الزراعة البكتيرية في وسط سائل من ميدلبروك 7H9 أو وسط MGIT على التوالي، مع إضافة OADC وحضن عند 37 درجة مئوية للفترة المطلوبة للسماح بنمو البكتيريا. تحتاج البكتيريا الفطرية البطيئة النمو إلى 10-14 يوما، بينما تحتاج البكتيريا سريعة النمو إلى حوالي 2-5 أيام.
ملاحظة: يمكن تحضير تعليق الخلايا البكتيرية الفطرية عن طريق كشط حلقة مليئة بالمستعمرات في ماء معقم مزدوج المقطر إذا كانت الزراعة الابتدائية من صفائح أجار صلبة (مثل أجار ميدلبروك 7H10).
- صب الثقافة السائلة في أنابيب بسعة 15 مل.
- قم بقتل الثقافة بالحرارة عند 80 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة في الحاضنة.
- في حالة الفطريات السلية أو أنواع أخرى ممرضة تحتاج إلى BSL-3، انقل المزارع الممزوجة بالحرارة إلى مختبر BSL-2.
2. هضم جدار الخلية واستخراج الحمض النووي
ملاحظة: بمجرد تعطيل الزراعة بالحرارة، يمكن تنفيذ الخطوات التالية بأمان في مختبر السلامة البيولوجية المستوى 2 (BSL-2). إذا كان الهدف هو الاستخراج من أجل التسلسل طويل القراءة أو التطبيقات البديلة التي تتطلب DNA عالي الوزن الجزيئي، تأكد من استخدام رؤوس الماصة ذات القطر العريض، وعند خطوات الدوامة، استبدل الدوامة بالعكس أو خلط الماصات.
- قم بطرد المركزي بأنبوب 15 مل على 3220 × g لمدة 15-30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة (RT). تخلص من المادة الشفافة (تأكد من إزالة جميع الوسائط).
- أعد تعليق حبيبة الزراعة بشكل كامل في 300 ميكرولتر من محلول Tris-EDTA (TE).
- انقل الحبيبة المعلقة إلى أنبوب بسعة 2 مل.
- أضف 100 ميكرولتر من الليزوزيم (10 ملغ/مل) وامزج بالمزج بالضغط على الأنبوب لأعلى وأسفل 5 مرات، ثم اضغط بلطف على الأنبوب لضمان التشتت المتساو.
- حضن الخليط عند 37 درجة مئوية على حاضنة دوارة طوال الليل (~16 ساعة؛ قد يقلل وقت الحضانة الأقل من كفاءة التحلل وبالتالي يؤدي إلى انخفاض إنتاج الحمض النووي).
- في اليوم التالي، حضر خليطا من 5 ميكرولتر من البروتيناز K (10 ملغ/مل) و70 ميكرولتر من 10٪ SDS. على سبيل المثال، إذا كان هناك خمس عينات، حضر 350 ميكرولتر من 10٪ SDS و25 ميكرولتر من بروتيناز K. اخلط عن طريق قلب الأنبوب لتجنب تكوين الرغوة.
- أضف 75 ميكرولتر من الخليط إلى كل عينة.
- امزج عن طريق النقر وحضن عند 65 درجة مئوية لمدة 10 دقائق في حاضنة أو كتلة تسخين، مع خلط متقطع عن طريق الانعكاس.
- أضف 100 ميكرولتر من 5 M NaCl.
- أضف 100 ميكرولتر من محلول CTAB/NaCl المسخن مسبقا عند 65 درجة مئوية.
ملاحظة: سخن محلول CTAB/NaCl إلى 65 درجة مئوية قبل ضمان دقة التصويب، مع الأخذ في الاعتبار لزوجة المادة عند RT.
- اخلط بالنقر حتى يصبح المحلول حليبيا.
- الحضانة عند 65 درجة مئوية لمدة 10 دقائق في حاضنة أو كتلة تسخين، مع خلط متقطع عن طريق الانقلاب.
- أضف حجما متساويا (~ 675 ميكرولتر) من محلول الكحول الكلوروفورم/الأيزواميل (24:1) إلى كل عينة وامزج بالنقر.
ملاحظة: قم بهذه الخطوة باستخدام غطاء بخار لأن الكلوروفورم سام إذا تم استنشاقه ويتطلب التعامل بحذر.
- قم بعمل طرد مركزي للعينات عند 12000 x جرام لمدة 10 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
- قم بسحب 550-600 ميكرولتر من الطور المائي (العلوي) بعناية في أنابيب معقمة بسعة 1.5 مل ووضع علامات عليها بشكل مناسب.
ملاحظة: كن حذرا من عدم إزعاج الطبقات الأخرى. إذا تعرضت أي طبقات للاضطراب عن غير قصد، قم بعمل الطرد المركزي في الأنبوب مرة أخرى.
3. ترسيط الحمض النووي والاستبعاد
- أضف حجما متساويا (550-600 ميكرولتر) من الأيزوبروبانول البارد جدا وامزج عن طريق قلب الأنابيب.
ملاحظة: إذا كان تركيز الحمض النووي مرتفعا، فقد يتكون ترسيبان أبيض أثناء الخلط.
- حضن الأنابيب عند -20 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة إلى ساعة واحدة.
ملاحظة: يمكن أن تعزز فترات الحضانة الأطول ترسيبات الحمض النووي18 ، لكنها قد تؤدي أيضا إلى تلاقي الأملاح. لذا، يمكن إجراء الحضانة الليلا إذا كان من المتوقع انخفاض تركيز الحمض النووي.
- الطرد المركزي بأعلى سرعة (~21130 × g) لمدة 30 دقيقة في درجة حرارة الغرفة لدفع الحمض النووي غير القابل للذوبان.
ملاحظة: تأكد من أن الجانب الأمامي من أنبوب 1.5 مواجها للداخل داخل دوار الطرد المركزي. في هذه الخطوة، يترسب الحمض النووي في أسفل الأنابيب وعلى طول الجزء الخلفي من الأنابيب. هذا مهم لتجنب إزعاج الحبيبات التي قد تكون غير مرئية في الخطوة التالية. قد يكون هناك راسب أو حبيبات بيضاء مرئية إذا كان تركيز الحمض النووي مرتفعا. غياب الحبيبة لا يعني فشل الاستخراج؛ تابع الخطوات المتبقية.
- استنشق المادة الفائقة من الجانب الأمامي للأنبوب دون إزعاج حبيبات الحمض النووي أو إخراجها بسرعة مع التأكد من بقاء الحبيبة غير مضطربة.
ملاحظة: من الأفضل استنشاق الفائق إذا كانت الثقافة الأولية صغيرة ويتوقع تركيز منخفض للحمض النووي.
- أضف 1000 ميكرولتر من الإيثانول البارد بنسبة 75٪.
- اخلط عن طريق قلب الأنابيب عدة مرات.
- الطرد المركزي عند 12000 × جرام لمدة 30 دقيقة (بنفس الاتجاه كما في الخطوة 3).
- قم بسحب أو صفير كل الإيثانول دون إزعاج الحبيبات.
ملاحظة: قد تتكرر الخطوات من 5 إلى 8 إذا كان من المتوقع حدوث تلاقي عالي في الملح.
- اترك الأنابيب تجف في الهواء عند RT طوال الليل أو لمدة لا تقل عن 30 دقيقة.
- أضف 25-50 ميكرولتر من مخزن TE (pH 8) إلى كل أنبوب لإعادة تعليق الحمض النووي.
ملاحظة: يمكن إعادة تعليق الحمض النووي في مياه تريس (10 ملميول، درجة حموضة 8) أو مياه خالية من النوكلياز إذا كانت التطبيقات في الأسفل حساسة ل EDTA.
- اسمح لحبيبة الحمض النووي بأن تعود للتعليق طوال الليل عند 4 درجات مئوية.
- تخزين عند 4 درجات مئوية لمدة 2-3 أيام قبل إجراء تقييم الجودة.
- خزن عند -80 درجة مئوية لفترة طويلة.
4. قياس الحمض النووي ومراقبة الجودة
ملاحظة: يتم عادة إجراء مراقبة جودة الحمض النووي باستخدام مطياف ميكرو حجمي ورحلان كهربائي هلامي. يمكن أيضا استخدام نظام قياس الكمية القائم على التألق لقياس الحمض النووي المستخرج من الحمض النووي.
- طريقة المطيافية الفوتوفوتومائية
- قس تركيز الحمض النووي وحدد الجودة وفقا لتعليمات الشركة المصنعة.
ملاحظة: من المثالي أن تكون نسبة عينة الحمض النووي 260/280 بين 1.7 و2.0. القيمة 1.8 تعتبر عادة نقية للحمض النووي. تشير القيم التي تقل عن هذا النطاق إلى وجود تلوث بواسطة البروتين المتبقي أو الجوانيدين أو مواد الكشف الأخرى التي تمتص بقوة عند أو بالقرب من 280 نانومتر. نسبة 260/230 بين 2.0-2.2 هي المثالية. إذا كانت النسبة أقل من المتوقع، فقد يشير ذلك إلى وجود ملوثات تمتص عند 230 نانومتر، مثل EDTA، والفينول، والكربوهيدرات. تحقق أيضا من مخططات الامتصاص التي تم الحصول عليها للعينة.
- الرحلان الكهربائي الهلامي
- إجراء الرحلان الكهربائي بجل الأجاروز19 لتقييم سلامة الحمض النووي وتحديد ما إذا كان قد حدث تجزئة أو تحلل.
- لرؤية الحمض النووي تحت نظام توثيق جل الأشعة فوق البنفسجية، استخدم جل أغاروز بنسبة 1.0٪ يحتوي على صبغة SYBR Safe. شغل الجل على 80 فولت لمدة 45 دقيقة.
ملاحظة: الهدف هو وجود أشرطة واضحة ومميزة ذات وزن جزئي عالي فوق أعلى نطاق في سلم الحمض النووي. استخدم مخزن TAE جديد بمقدار 1× في كل مرة.