Summary

Добыча высокомолекулярных ДНК Геномная Вес от почвы и осадков

Published: November 10, 2009
doi:

Summary

Методология, чтобы изолировать высокой молекулярной массой и высокой геномной ДНК качества из почвы микробного сообщества описывается.

Abstract

Почвы микробиомом является обширной и относительно неисследованными резервуар геномного разнообразия и метаболических инноваций, которые тесно связаны с питательных веществ и поток энергии в наземных экосистемах. Выращивание-независимой экологической геномной, также известный как метагеномных, подходы обещания беспрецедентный доступ к этой генетической информации в отношении реконструкции пути и функциональные обследования на высокую терапевтическую ценность и процессов конверсии биомассы. Тем не менее, почва микробиомом все еще остается проблемой в значительной степени из-за трудностей в получении высокого молекулярного веса ДНК достаточного качества для крупносерийного производства библиотеке вставки. Здесь мы вводим протокол для извлечения высокой молекулярной массой, микробного сообщества геномной ДНК из почв и донных отложений. Качество изолированной геномной ДНК идеально подходит для создания больших вставить экологические геномных библиотек для последующих применений последовательности и скрининга.

Процедура начинается с лизиса клеток. Клеточные стенки и мембран микробов лизируются как механическое (измельчение) и химической силы (β-меркаптоэтанол). Геномная ДНК затем выделяли с использованием буфера для экстракции, хлороформ-изоамиловый спирт и изопропиловый спирт. Буферы используются для лизиса и добычи шаги включают в себя изотиоцианата гуанидина и hexadecyltrimethylammonium бромида (СТАВ), чтобы сохранить целостность высоким молекулярным весом геномной ДНК. В зависимости от вашего вниз по течению приложений, изолированных геномной ДНК может быть дополнительно очищают, используя хлорид цезия (CsCl) градиент ультрацентрифугирования, что снижает примесей в том числе гуминовых кислот. Первая процедура, добыча, занимает около 8 часов, за исключением ДНК шагом количественной оценке. CsCl ультрацентрифугирования градиент, является два дня процесса. Во время всей процедуры, геномной ДНК, следует относиться осторожно, чтобы предотвратить стрижки, избегайте тяжелой вортексе, и повторяющиеся суровые пипетки.

Protocol

Часть I: Добыча ДНК Процедура 1. 8 часов не требуется, для обработки 6 образцов, исключая количественную ДНК. Прежде чем приступить к добыче, вам необходимо предварительно холод раствор, пестик и шпатель в морозильной камере -20 ° C или ?…

Acknowledgements

Мы хотели бы поблагодарить Канадский фонд инноваций, знаний британской Колумбии Фонд развития, Геном Британской Колумбии и Британской Колумбии Министерства лесного хозяйства и диапазон для поддержки текущих исследований продуктивности лесов почвы. SL была поддержана общение с ТУЛА основу финансируемого Центром микробного разнообразия и эволюции.

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 EDTA20 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 NaCl300 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

  1. 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).
  2. 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).
  3. Taupp, M., Lee, S., Hawley, A., Yang, J., Hallam, S. J. Large insert environmental genomic library production. J Vis Exp. , (2009).
check_url/1569?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Lee, S., Hallam, S. J. Extraction of High Molecular Weight Genomic DNA from Soils and Sediments. J. Vis. Exp. (33), e1569, doi:10.3791/1569 (2009).

View Video