הפקת DNA איכותי היא שלב יסודי בביולוגיה מולקולרית, חיונית ליישומים בהמשך כמו PCR, ריצוף גנומי מלא ומחקרים גנומיים נוספים. עבור Mycobacterium, סוג הכולל גם מינים פתוגניים, כמו Mycobacterium tuberculosis (M.tuberculosis), וגם מינים סביבתיים לא פתוגניים כמו Mycobacterium smegmatis (M. smegmatis), הפקת DNA עלולה להיות מאתגרת בשל דפנות התאים העבות, העשירות בשומנים וההידרופוביות 1,2,3. דופן התא הקשה הזו מחייבת שימוש בשיטות פירוק מיוחדות כדי לשבש את התאים ולשחרר DNA גנומי ביעילות.
שיטת CTAB של צטילטרימתילמוניום ברומיד (CTAB) הוכיחה את עצמה כאמינה לבידוד DNA איכותי ממינים מיקובקטריים שונים 4,5. CTAB, חומר פעיל קטיוני, נקשר לפוליסכרידים ולרכיבים תאיים נוספים, ומקל על הסרתם במהלך תהליך החילוץ6. גם עם דגימות קשות, הפרוטוקול המבוסס על CTAB מבטיח בידוד יעיל של DNA שלם וטהור, במיוחד בשילוב עם פירוק אנזימטי, טיפול בחום וחילוץ ממס אורגני 7,8. שיטת ה-CTAB מילאה תפקיד מרכזי בהפקת DNA יעילה ממינים מיקובקטריאליים, במיוחד למחקר הכולל ריצוף גנום מלא, מטגנומיקה ואבחון מולקולרי, הדורש חומר קלט DNA טהור ואיכותי 9,10. בהשוואה לטכניקות חילוץ DNA אחרות כמו הקצאת חרוזים או ערכות מסחריות, פרוטוקול CTAB המוצג כאן מציע יתרון ברור בשמירה על שלמות ה-DNA, גורם חיוני לריצוף ארוך טווח ויישומים אפיגנטיים. בעוד שמחקרים קודמים דיווחו על תפוקות DNA נמוכות יותר ב-CTAB ביחס לשיטות שיבוש מכניות, הם גם מדגישים את יכולתו למזער את גזיזת ה-DNA ולשמור על שלמות ה-DNA11,12. כדי להתמודד עם מגבלות טוהר ותפוקה, הפרוטוקול הנוכחי אופטימלי עם זמני דגירה מופחתים ועקביות משופרת בין סוגי דגימות מגוונים. שיפור זה נתמך בממצאים של Opperman ואחרים, שהוכיחו כי DNA שהופק על ידי CTAB מתרבויות Mycobacterium avium היה בעל ריכוז ואיכות מספקים ליישומים במורד הזרם כגון ריצוף 16S rRNA ובדיקות גלאי קווים, מה שתומך עוד יותר ביישום פרוטוקול CTAB ככלי רב-שימושי וניתן להרחבה למחקר מיקובקטריאלי, במיוחד במחקרים הדורשים DNA גנומי שלם לניתוחים מולקולריים מתקדמים13. בנוסף, ריצוף מהדור הבא (NGS) דורש בדרך כלל 100-1000 ng של DNA גנומי איכותי14, ובמקרה של ריצוף קריאה ארוכה, כמו ריצוף PacBio, דורש ≥5 מיקרוגרם DNA איכותי15, ולכן כאשר נדרשות כמויות גדולות של DNA איכותי ושלם, CTAB נשאר שיטה יעילה16.
הקמת שיטות חילוץ DNA יעילות, עקביות ויעילות ממיקרואורגניזמים הקשים לניתוח היא הכרחית כדי להבטיח שחזוריות ואמינות במעבדות, במיוחד לזיהוי זנים ומחקרים אפידמיולוגיים 5,7. פרוטוקול זה מספק פרטים להפקת DNA גנום מלא ממיקובקטריה באמצעות שיטת CTAB. הפרוטוקול הנוכחי נועד לאפשר לחוקרים להשיג תוצאות עקביות ואמינות בתהליכי הביולוגיה המולקולרית שלהם על ידי התמודדות עם המכשולים והתגברות על האתגרים שמציבה דופן התא המיובקטריאלית הייחודית17.