Полуавтоматические рабочего процесса представлен целевой последовательности 16S рРНК от материнского молока и других видов биомассы температура образца.
Методическая статья
Полуавтоматические рабочего процесса представлен целевой последовательности 16S рРНК от материнского молока и других видов биомассы температура образца.
Исследования микробных сообществ стали широко с развитием виртуализации сравнительно недорогой, быстрый и высокой пропускной способности. Однако как с всеми этими технологиями, воспроизводимые результаты зависят от лаборатории рабочий процесс, который включает в себя надлежащие меры предосторожности и контроля. Это особенно важно с низким биомассы образцов, где заражения бактериальной ДНК может генерировать заблуждение результаты. Эта статья подробно описывает полу автоматизированный рабочий процесс для идентификации микробов из образцов молока груди человека с помощью целенаправленных последовательности региона V4 16S рибосомная РНК (рРНК) низкого и среднего throughput масштабе. Протокол описывает пробоподготовки от цельного молока в том числе: образца лизиса, извлечения нуклеиновой кислоты, усиление V4 региона гена 16S рРНК, и библиотека с мерами контроля качества. Важно отметить, что протокол и обсуждения рассмотреть вопросы, которые характерных для подготовки и анализа образцов низкой биомассы, включая соответствующие позитивные и негативные элементы, ПЦР ингибитор удаления, пример загрязнения окружающей среды, реагент, или экспериментальных источников и экспериментальной наилучшей практики, призванные обеспечить воспроизводимость. В то время как протокол, как описано для образцов человеческого молока, он адаптируется к многочисленные типы биомассы низкого и высокого образца, включая пробы на палочки, замороженные аккуратные, или стабилизации в буфере сохранения.
Считается, что микробных сообществ, которые колонизировали людей являются критически важным для здоровья человека и болезнь влияющих на метаболизм, иммунных развития, восприимчивость к болезням и ответы на вакцинацию и наркотики терапия1, 2. подчеркнуть усилия, чтобы понять влияние микробиоты на здоровье человека в настоящее время идентификации микробов, связанные с определенными анатомическими отсеков (т.е., кожи, кишечника, Оральный секс, и т.д.), а также локализованные сайты в рамках Эти отсеки3,4. Лежащие в основе этих следственных усилий является быстрое появление и увеличение доступности технологий следующего поколения последовательности (НГС), которые предоставляют массивно параллельной платформу для анализа содержания микробных генетических (микрофлора) образца. Для многих физиологических образцы, связанные микрофлора комплекс и обильные (то есть, стул), но для некоторых образцов, микрофлора представлена низкими микробной биомассы (то есть, человеческое молоко, нижних дыхательных путей) где чувствительность, экспериментальных артефактов и возможного загрязнения становятся основным вопросам. Общие проблемы исследований микрофлора и соответствующий экспериментальный дизайн были предметом нескольких обзор статей5,6,,78.
Представленные здесь надежные экспериментальные трубопровода NGS основан на целевые последовательности рРНК 16S V4 региона9 характеризовать микрофлора грудного молока. Анализ микрофлора грудного молока сложен не только низких микробной биомассы10, но дополнительно высокий уровень ДНК человека фон11,12,13,14 и потенциальные уноса ПЦР ингибиторы15,16 в извлеченной нуклеиновых кислот. Этот протокол основывается на коммерчески доступных извлечения наборы и полуавтоматические платформ, которые могут помочь свести к минимуму колебаний через образец подготовки пакетов. Она включает в себя четко определенных бактериальных макет сообщество, которое обрабатывается вместе с образцами, как контроль качества проверяет каждый шаг в протоколе и обеспечить независимый метрики надежности трубопроводов. Хотя протокол как описано специфичен для образцов материнского молока, он легко адаптируется для других образцов типов включая стула, ректальные, вагинальные, кожи, рыхлой и устные тампоны10,17и может служить отправной точкой для Исследователи, которые желают выполнять анализ микрофлора.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Для всех шагов протокол должны носить надлежащего средства индивидуальной защиты (СИЗ), и подходы к профилактике строгие загрязнения должны быть приняты. Наблюдать поток работ от предварительного усиления работы после усиления работы районы для сведения к минимуму загрязнения образцов. Все источники, используемые стерильные, без РНКазы, DNase, ДНК и пирогена. Все наконечники фильтруются. Схема шагов протокола предусмотрено (рис. 1).
1. образец Lysis
Примечание: Образец лизис и извлечения нуклеиновых кислот, выполняются с использованием комплект экстракции ДНК/РНК в среде чистый номер где как технических, так и процедурные элементы управления находятся в место для сведения к минимуму введение экологических бактерий образцы.
2. изолировать ДНК/РНК
3. целевые 16S ПЦР Set-up
Примечание: Установка для ПЦР 16S осуществляется в рабочем места для предварительного усиления расположен в чистой комнате. Реагенты и образцы подготавливаются и затем загружены на жидких обработчик выполнять ПЦР для каждого образца, в трех экземплярах (30 образцов, которые включают в себя истинный образцы и извлечения положительной и отрицательной контроля, плюс 2 ПЦР воды контроля в трех экземплярах, в общей сложности 96 Комбинированные примеры и элементы управления). После реакции PCR собираются и опечатаны, пластину образца передается тепловая велосипедист, расположен в районе после усиления для езды на велосипеде.
4. целевые 16S пост ПЦР контроля качества с помощью ленты на основе платформы для электрофореза геля
Примечание: Пост-ПЦР контроля качества (КК) и все последующие шаги осуществляются в заданном районе после усиления лаборатории. В автоматическом анализаторе фрагмент ДНК/РНК анализируется ДНК.
5. Библиотека расчет, объединение, очистки и КК
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Представленные здесь протокол включает важные контроля качества (КК) меры для обеспечения что встречаются данные критерии для протокола управления чувствительность, специфичность и загрязнения. Протокол первого шага КК следует амплификации PCR 16S V4 региона (рис. 2). Один мкл ПЦР продукта от каждого образца была проанализирована методом электрофореза, чтобы подтвердить, что он был в пределах ожидаемого размера 315-450 bp (рис. 2...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Целевые секвенирование нового поколения 16S рРНК методика широко используется, быстрое микрофлора характеристика18. Однако многие факторы, включая пакет эффектов, загрязнение окружающей среды, пример перекрестного загрязнения, чувствительность и воспроизводимости может отрицательно повлиять на экспериментальные результаты и смешал их интерпретации7,19 , 20. наилучшим образом содействовать надежной 16S ана...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторы не имеют ничего сообщать.
Мы хотели бы поблагодарить Helty Adisetiyo, PhD и Ян Shangxin, PhD для развития протокола. Общая поддержка для международного материнской педиатрических подростков СПИДа клинических испытаний группы (IMPAACT) была представлена в национальном институте аллергии и инфекционных заболеваний (NIAID) из национальных институтов здравоохранения (НИЗ) под номерами премии UM1AI068632 (IMPAACT LOC), UM1AI068616 (IMPAACT SDMC) и UM1AI106716 (IMPAACT LC), при совместном финансировании от Юнис Кеннеди Шрайвер Национальный институт здоровья детей и развития человека (NICHD) и Национальный институт психического здоровья (NIMH). Содержание является исключительно ответственности авторов и не обязательно отражают официальную точку зрения NIH.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| AllPrep РНК/ДНК Мини Набор | Qiagen | 80204 | Набор для экстракции ДНК/РНК |
| Элиминаза | Fisher Scientific | 435532 | РНКаза, ДНКаза, деконтаминант ДНК |
| Термомиксер | Fisher Scientific | Терморегулируемый вортексер | |
| Буфер RLT плюс | Qiagen | 1053393 | буфер для лизиса тиоцианата гуанидиния/ Входит в состав набора |
| Allprepß-Меркаптоэтанол | Sigma Aldrich | 63689-25ML-F | ß-ME - это восстановитель, который необратимо денатурирует РНКазы за счет уменьшения дисульфидных связей |
| LME Beads | MP Biomedicals | 116914050 | бусинной трубкой |
| QIAgen TissueLyzer | Qiagen | 85300 | автоматизированный набор адаптеров для разрушения образцов |
| QIAизмельчитель QIAколонка для измельчителя | Qiagen | 79654 | |
| Микроцентрифужная пробирка | |||
| QIAcube и сопутствующая пластиковая посуда | Qiagen | 9001292 | автоматизированный прибор для очистки ДНК/РНК |
| DNA exitus plus | Applichem | A7089 | неферментативный раствор для обеззараживания |
| EB Buffer | Qiagen | 19086 | элюирующий буфер |
| QIAgility и сопутствующая пластиковая посуда | Qiagen | 9001532 | роботизированный обработчик жидкостей |
| ПЦР вода | MO BIO | 17000-5PRIME | |
| HotMasterMix | Quantabio | 2200400 | |
| Обратные праймеры со штрих-кодом | Eurofin | No Catalog #s | разработан и заказан |
| 96 луночный ПЦР-планшет | США научный | 1402-9708 | |
| Tapestation 2200 и сопутствующая пластиковая посуда | Agilent | G2964AA | автоматизированный анализатор фрагментов ДНК/РНК |
| D1000 реагенты для Tapestation | Agilent | 5067-5585 | Буфер для образцов и лестница входят в состав этого набора |
| OneStep PCR Ingibitor Removal Kit | Zymo Research | 50444470 | Удаление ингибитора ПЦР производится в соответствии с инструкциями производителя. |
| QIAquick PCR Purification Kit | Qiagen | 28104 | Набор для очистки ДНК: очистка продуктов ПЦР на основе диоксида кремнезема |
| Qubit dsDNA HS Assay Kit | Thermo Fisher | Q32854 | основе диметилсульфоксида и краситель входят в этот набор. |
| Кубитный флуориметр | Thermo Fisher | Q33216 | |
| NanoDrop | Термо Фишер | микрообъемный спектрофотометр | |
| MiSeq 300 V2 комплект | Illumina | 15033624/15033626 | |
| MiSeq | Illumina | No Catalog # | секвенсор нового поколения |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение