소일스 및 세디먼츠에서 높은 분자량의 게놈의 DNA의 추출
Summary
토양 미생물 커뮤니티의 높은 분자량과 높은 품질의 게놈 DNA를 분리하는 방법이 설명되어 있습니다.
Abstract
토양 microbiome이 속속들이 지상파 생태계 내에서 영양과 에너지 흐름과 관련된 게놈 다양성과 신진 대사 혁신의 광대한 상대적으로 미개척 저수지입니다. 또한 metagenomic로 알려진 육성 독립 환경 게놈, 접근 방식은 높은 가치 치료 및 바이오 매스 변환 프로세스에 대한 경로 재건 및 기능 검사와 관련이 유전 정보에 대한 전례없는 접근을 약속드립니다. 그러나, 토양 microbiome은 여전히 큰 삽입 라이브러리 생산을위한 충분한 품질의 높은 분자량의 DNA를 얻는의 어려움으로 인해 크게 도전 남아있다. 여기 우리는 토양과 퇴적물에서 높은 분자량, 미생물 지역 사회 게놈 DNA를 추출하기위한 프로토콜을 소개합니다. 절연 게놈의 DNA의 품질은 하류 시퀀싱 및 심사 애플 리케이션을위한 대형 삽입 환경 게놈 라이브러리를 구축에 이상적입니다.
절차는 세포 용해와 함께 시작합니다. 세포 벽 및 미생물의 세포막은 두 기계 (연삭)와 화학 세력 (β – 메르 캅 토 에탄올)에 의해 lysed 있습니다. 게놈 DNA는 다음 추출 버퍼, 클로로포름 – isoamyl 알콜과 이소 프로필 알코올을 사용하여 격리됩니다. 용해와 추출 단계에 대한 고용 버퍼는 구아니딘의 isothiocyanate 및 높은 분자량의 게놈의 DNA의 무결성을 유지 hexadecyltrimethylammonium의 브로마이드 (CTAB)를 포함합니다. 귀하의 다운 스트림 응용 프로그램에 따라 분리된 게놈의 DNA가 더 세슘 염화물 (CsCl) humic 지방산을 포함하여 불순물을 감소 기울기 ultracentrifugation을 사용하여 정화 수 있습니다. 첫 번째 절차, 추출, DNA의 양을 정함 단계 제외한 약 8 시간 정도 소요됩니다. CsCl ultracentrifugation 기울기는 이틀 과정입니다. 전체 절차를 수행하는 동안, 게놈 DNA는 전단을 방지하기 위해 부드럽게 다루어야하는, 심각한 vortexing을 방지하고, 거칠 반복적인 pipetting.
Protocol
Acknowledgements
우리는 산림 토양의 생산성의 지속적인 연구를 지원하기위한 혁신, 브리티시 컬럼비아 기술 개발 기금, 게놈 브리티시 컬럼비아과 숲의 브리티시 컬럼비아 교육부와 범위에 대한 캐나다 재단 감사드립니다. SL은 미생물 다양성과 발전을위한 기초 자금 툴라 센터에서 화목에 의해 지원되었다.
Materials
Recipe
* Denaturing solution
4 M Guanidine isothiocyanate
10 mM Tris-HCl (pH 7.0)
1 mM EDTA
0.5% 2-mercaptoethanol
| Denaturing solution: 10 ml in total | |
| Guanidine isothiocyanate (MW 118.16) | 4.73 g |
| 1M Tris-HCl (pH 7.0) | 100 μl |
| 0.5M EDTA | 20 μl |
| Add water to 9.95 ml in total. | |
| Autoclave. | |
| Add 50 μl 2-mercaptoethanol just before use. (5 μl of 2-mercaptoethanol per 1 ml Denaturing Solution) Note: Keep the Denaturing solution at 4 °C. Do not use buffer older than one week. If possible, make fresh buffer to use. | |
**Extraction Buffer
100 mM Sodium phosphate buffer [pH 7.0]
100 mM Tris-HCl [pH 7.0]
100 mM EDTA [pH 8.0]
1.5 M NaCl
1% Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB)
2% SDS
| Extraction Buffer for 1 L in total | |
| 1M Sodium phosphate buffer [pH 7.0]* | 100 ml |
| 1M Tris-HCl [pH 7.0] | 100 ml |
| 0.5M EDTA [pH 8.0] | 200 ml |
| 5 M NaCl | 300 ml |
| Autoclave and keep it at room temperature. | |
| Add 200ml, 5% Hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB, autoclaved) and 100 ml, 20% SDS (autoclaved) just before use. If CTAB was crystallized, melt it at 60 °C. * 1M Sodium phosphate buffer: 57.7 ml, 1M Sodium phosphate monobasic (NaH2PO4) and 42.3 ml, 1M Sodium phosphate dibasic (NaH2PO4). Adjust pH to 7.0 Note: Do not use 20 % SDS if it has precipitation. It is normal to see milky suspension when you add SDS to the solution. Once you add SDS, place the extraction buffer at 60 °C to ensure SDS is well suspended. | |
References
- Hurt, R. A., Qiu, X., Wu, L., Roh, Y., Palumbo, A. V., Tiedje, J. M., Zhou, J. Simultaneous recovery of RNA and DNA from soils and sediments. AEM. 67 (10), 4495-4503 (2001).
- Wright, J. J., Lee, S., Zaikova, E., Walsh, D. A., Hallam, S. J. DNA extraction from 0.22 μM Sterivex filters and cesium chloride density gradient centrifugation. JoVE. , (2009).
- Taupp, M., Lee, S., Hawley, A., Yang, J., Hallam, S. J. Large insert environmental genomic library production. J Vis Exp. , (2009).
