Мы описываем стратегию использования образцов РНК из неупомянутых образцов тихоокеанских устриц и оцениваем генетический материал по сравнению с общедоступными данными генома для создания практически секвенируемой библиотеки кДНК.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Мы описываем стратегию использования образцов РНК из неупомянутых образцов тихоокеанских устриц и оцениваем генетический материал по сравнению с общедоступными данными генома для создания практически секвенируемой библиотеки кДНК.
Доступ к биологическому материалу эталонных видов, которые ранее использовались в ключевых экспериментах, таких как разработка новых клеточных линий или проектов секвенирования генома, часто трудно предусмотреть для дальнейших исследований или третьих сторон из-за расходный характер образцов. Хотя в настоящее время широко распространены на тихоокеанском побережье Азии, Австралии и Северной Америки, отдельные образцы тихоокеанских устриц генетически довольно разнообразны и поэтому не подходят непосредственно в качестве исходного материала для библиотек генов. В этой статье мы демонстрируем использование неупомянутых тихоокеанских устриц, полученных на региональных рынках морепродуктов для создания библиотек кДНК. Затем эти библиотеки были сравнены с общедоступным геномом устриц, и ближайшая соответствующая библиотека была выбрана с использованием митохондриальных эталонных генов Cytochrome C Oxidase subunit I (COX1) и NADH Dehydrogenase (ND). Пригодность генерируемой библиотеки кДНК также демонстрируется путем клонирования и экспрессии двух генов, кодирующих ферменты UDP-глюкуроновая кислота дегидрогеназы (UGD) и udP-xylose synthase (UXS), которые отвечают за биосинтез UDP-xylose от УДП-глюкоза.
Приобретение живого эталонного биологического материала может быть сложным из-за длительного срока поставки, предпринимательских рассуждений или таможенных правил, касающихся конкретных стран. В качестве альтернативы необходимый биологический материал может быть также собран из фенотипически идентичных образцов. Однако эти образцы могут значительно различаться на уровне генотипа, и поэтому сравнения с цифровыми эталонными геномами одного и того же вида часто оказываются трудными или даже бесполезными из-за несовместимости вновь полученного материала с существующих методов усиления ДНК. Секвенирование высоко сохранимых генов отдельных образцов являетсяшироко используемым и мощным инструментом для идентификации видов 1, таких как сохраненные митохондриальные гены, которые часто используются в качестве эталонных генов для оценки качества библиотек кДНК2 ,3,4,5,6. Основное обоснование представленного метода заключается в том, что высокая сохранность последовательностей митохондриальных генов в отдельных анонимных образцах устриц по сравнению с соответствующими последовательностями эталонного генома указывает на то, что другие гены могут также показывать низкий уровень дивергенции, учитывая в целом более высокуюскорость эволюции митохондриальной ДНК по отношению к ядерной ДНК 7, что позволяет усиление и изоляцию широкого спектра научно и промышленно значимых генов, просто используя публично доступные данные последовательности в качестве эталона.
Общая цель описанного в настоящем методе состоит в том, чтобы представить оптимизированный рабочий процесс для создания практически секвенированной библиотеки кДНК устрицы, которая может быть использована в качестве шаблона ДНК для клонирования генов устриц. При виртуальном секвенировании секвенирования генома de novo обходится; вместо этого, известная, цифрово-сохраненная справочная последовательность используется непосредственно для использования или разработки праймеров для производства cDNA, которые в конечном итоге будут состоять из библиотеки (или будут добавлены к уже существующей последовательной). Цель состоит в том, чтобы создать конвергентную библиотеку кДНК, что означает, что сходство между сгенерированными последовательностями кДНК и эталонной последовательностью может ранжироваться от низкого к высокому расхождению. Ключевым преимуществом использования Cytochrome C Oxidase subunit 1 (COX1) и NADH Dehydrogenase (ND) в качестве эталонных генов является то, что даже высоко географически разъединяющие образцы устриц могут быть профилированы из-за высокой консервации этих митохондриальных генов. Доказав подход с этими устоявшимися маркерами, мы затем демонстрируем его применение к двум ферментнымкандидатам, которые участвуют в биосинтезе нуклеотида сахара и могут иметь промышленное значение 8,9, 10. Биотехнологический потенциал тихоокеанской устрицы до сих пор не изучен. Таким образом, мы считаем, что этот сходящийся метод для подготовки практически секвенированных библиотеки кДНК также будет подходящим для неспециалистов исследователей, которые хотят генерировать кДНК из этого соответствующего биологического материала.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
ПРИМЕЧАНИЕ: Схематический обзор показан на рисунке 1.
1. Коллекция образцов
2. Изоляция РНК путем извлечения гиоцианат-фенола
3. генерация библиотеки cDNA путем обратной транскрипции
4. Митохондриальная амплитация и очищение генов
5. Секвенирование и сравнение митохондриальных генов
6. Применение библиотеки кДНК для клонирования генов MgUGD и MgUXS
7. Экспрессия и действия испытаний MgUGD и MgUXS
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
На рисунке 1 показан ажематический обзор описанного метода подготовки конвергентной библиотеки кДНК, полученной от тихоокеанских устриц. На рисунке 2 показаны последовательности генов COX1 и ND удаленного образца устриц ы с высоким расхождением с генными последовательностями генов COX1 и ND эталонного материала. На рисунке 3 показаны последовательности генов COX1 и ND тесно связанного образца устрицы с низким расхождением с генными ...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Представленный протокол позволяет генетическую идентификацию неупомянутых образцов устриц с аналогичным фенотипом региональных рынков морепродуктов путем сравнения генов COX1 и ND с общедоступной базой данных генома ДНК устриц. Значение этого метода заключается в его простоте, так как для оценки виртуальной библиотеки кДН необходима только одна реакция ПЦР. Два сохраненных митохондриальных гена COX1 и ND были усилены из библиотеки кДНК, которая была получена путем обратной транскрипции экстрактов РНК из каждой устрицы. М...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Авторам нечего раскрывать.
Эта работа была частично поддержана Фондом естественных наук Китая (грант ы 31471703, A0201300537 и 31671854 до J.V. и L.L., грант номер 31470435 для G.Y.), и 100 иностранных талантов плана (грант номер JSB2014012 до J.V.).
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| <сильно>Химикаты: | |||
| 1% Triton X-100 | Solarbio | 9002-93-1 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| 2,5-дигидроксибензойная кислота | Alfa Aesar | 490-79-9 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Ацетонитрил | Merck | 75-05-8 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Agarose для молекулярная биология | Biowest Chemicals | 111860 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Ampicilin | Solarbio | 69-52-3 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Chloroform | Lingfeng, Shanghai | 67-66-3 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| DEPC вода | Thermo Scientific | R0601 | |
| Ethanol | Jinhuada, Гуанчжоу | 64-17-5 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| реагент Guanidinium тиоцианат-фенол | Invitrogen | 15596018 | реагент TRIzol |
| Imidazole | Energy Chemical | 288-32-4 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| : Изопропиловый спирт | Nanjing Chemical Reagent | 67-63-0 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| : Изопропил &бета;- D-тиогалактопиранозид | Solarbio | 367-93-1 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Kanamycin | Solarbio | 25389-94-0 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| LB Agar | Thermo Fisher | 22700025 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| LB Broth | Thermo Fisher | 10855021 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Methanol | Цзиньхуада, Гуанчжоу | 67-56-1 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| MgCl2 гексагидрат | Xilong Huagong | 7791-18-6 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| NaCl | Xilong Huagong | 7647-14-5 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| NAD+ | Due Biotech | 53-84-9 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Фенил-метилсульфонилфторид | Macklin | 329-98-6 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| Tris | Solarbio | 77-86-1 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| UDP-глюкоза | Wuhu Nuowei Chemicals | 28053-08-9 | *Возможны альтернативные дистрибьюторы |
| UDP-глюкуроновая кислота | SIGMA | 63700-19-6 | *Возможны |
| альтернативные дистрибьюторыИнструменты/Инструменты: | |||
| MALDI-TOF масс-спектрометр | Bruker | Autoflex | * Возможны альтернативные распределители |
| Нагреватель металлических блоков | Long Yang Scientific Instruments | Термошейкер HB20 | * Возможны альтернативные распределители |
| ПЦР термоамплификатор | Hema | 9600 | * Возможны |
| альтернативные распределителиEnzyme and Kits: | |||
| 10× Буфер для лигирования | Thermo Scientific | B69 | *Возможны альтернативные распределители |
| 5& раз; Буфер PrimeSTAR | Takara | 9158A | |
| Щелочная фосфатаза | ThermoFisher FastAP | EF0654 | *Альтернативные распределители возможны |
| прямой праймер COX | Genscript | ATGTCAAAAATCATTTAGACATTG | |
| COX обратный праймер | Genscript | ACTTGACCAAAAACATAAGACATG | |
| Cutsmart Buffer | NEB | B7204S | *Альтернативный дистрибьюторы возможные |
| dNTP mix | Invitrogen | 18427088 | |
| MgUGD форвард-праймер | Genscript | ACATATGACCCTGTCCAAGATCTTGT | |
| MgUGD обратный праймер | Genscript ACTCGAGACTCTGAGGCGGGTGGAGAG | ||
| MgUXS форвард-праймер | Genscript | CCATATGGCAGAATCCTCACAATCAC | |
| MgUXS обратный праймер | Genscript | ACTCGAGCACATTTTTGAATTGCAGACGT | |
| ND прямой праймер | Genscript | ATGAGATGGCAATTTTTTTTTAAT | |
| ND обратный праймер | Genscript | ATGTATTTTGGAAAAATCTCCAC | |
| Набор для очистки PCR | AxyGen | AP-PCR-250 | *Возможны альтернативные распределители |
| pET-30a(+) вектор | Merck Millipore | 69909 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.