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Articolo metodologico

Acquisizione del DNA ambientale (eDNA) da campioni d'acqua mediante flocculazione

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DOI:

10.3791/60967

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29 maggio 2020

In questo articolo

Sommario

Il DNA ambientale (eDNA) viene tipicamente catturato da campioni d'acqua utilizzando la precipitazione, la filtrazione o la flocculazione dell'alcol. Qui viene presentato un protocollo alternativo che utilizza il cloruro di lantanio per consentire la raccolta di acidi nucleici disciolti e legati al particolato da campioni d'acqua contenenti cellule eucariotiche, cellule procariotiche e virus.

Abstract

L'analisi del DNA ambientale (eDNA) è diventata un approccio ampiamente utilizzato per la risoluzione dei problemi nella gestione delle specie. L'obiettivo è il rilevamento di specie criptiche, comprese le specie invasive e (o) a rischio, tipicamente raggiunto testando l'acqua e i sedimenti per la presenza di firme caratteristiche del DNA. Sono necessarie procedure affidabili ed efficienti per la cattura dell'eDNA, in particolare quelle che possono essere eseguite facilmente sul campo da personale con formazione limitata e da cittadini scienziati. La cattura dell'eDNA mediante filtrazione a membrana è attualmente ampiamente utilizzata. Questo approccio presenta problemi intrinseci che includono la scelta del materiale e della porosità del filtro, l'incrostazione del filtro e il tempo necessario in loco per l'esecuzione del processo. La flocculazione offre un'alternativa che può essere facilmente implementata e applicata a regimi di campionamento che si sforzano di coprire ampi territori in un tempo limitato.

Introduzione

Prima della metà degli anni 2000, il termine "DNA ambientale" era generalmente usato per riferirsi al DNA ottenuto da microbi dell'acqua e del suolo, anche se un certo uso per il rilevamento di DNA umano e animale ai fini del monitoraggio della fonte fecale o del rilevamento di specie non autoctone era iniziato 1,2,3. Attualmente, il DNA ambientale è generalmente utilizzato per descrivere il DNA proveniente da cellule staccate da organismi eucarioti e l'analisi di questo DNA è diventata uno strumento di gestione ampiamente utilizzato. L'obiet....

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Protocollo

1. Decontaminazione delle apparecchiature e preparazione dei reagenti di flocculazione

  1. Lavare accuratamente tutte le bottiglie, i tubi e le altre attrezzature utilizzate in precedenza con detersivo per piatti e acqua calda.
  2. Spruzzare tutte le bottiglie, i tubi e le altre attrezzature usate in precedenza con una soluzione di acido citrico al 6% per rimuovere i depositi minerali, lasciare riposare 20 minuti e risciacquare con acqua di rubinetto.
  3. Aggiungere una soluzione di candeggina domestica diluita 10 volte (concentrazione finale 0,5-0,6% di ipoclorito di sodio) a tutte le bottiglie (circa il 10% del volume del contenitore), agitare, l....

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Risultati

Otto campioni d'acqua da 500 mL (450 mL ciascuno) prelevati da un acquario che ospita due tartarughe dipinte orientali (Chrysemys picta picta) sono stati utilizzati per preparare l'eDNA utilizzando il protocollo descritto. Altri otto campioni d'acqua da 500 mL sono stati filtrati su filtri in fibra di vetro da 47 mm con porosità di 1,5 μm senza legante e l'eDNA è stato estratto utilizzando lo stesso metodo di estrazione utilizzato per il protocollo di flocculazione. Il DNA preparato con entrambi i metodi è stato.......

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Discussione

Sebbene questa tecnica sia semplice, alcuni passaggi sono fondamentali per il successo. La raccolta e il trasferimento dei fiocchi devono essere effettuati completamente per non perdere il DNA. Il materiale residuo deve essere raccolto mediante risciacqui strategici. Il protocollo descritto utilizza un kit di estrazione del DNA commerciale per la lavorazione finale del materiale flocculato. Altri metodi di estrazione possono avere prestazioni simili o superiori, ma le modifiche di questa.......

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Dichiarazioni

L'autore non ha nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo lavoro è stato completato con il finanziamento dell'U.S. Geological Survey.

Qualsiasi uso di nomi commerciali, aziendali o di prodotti è solo a scopo descrittivo e non implica l'approvazione da parte del governo degli Stati Uniti.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
0,5 M EDTA, pH 8,0Disponibile da diverse fonti
1 x tampone TE, pH 8,0Disponibile da diverse fonti
Provette da centrifuga coniche da 15 ml Bottiglie quadratein PET monouso
da 16 onceRiutilizzabili con pulizia e decontaminazione
Tappo in polipropilene 38/400 con sensibile alla pressione Fodera:lasciare i cappucci attaccati liberamente fino al momento dell'uso. Chiudere bene per sigillare il rivestimento sensibile alla pressione.
Provette da centrifuga coniche da 50 mL Soluzionemonouso
acido citrico al 6%Da utilizzare per rimuovere i depositi minerali dai flaconi dei campioni riutilizzabili.
Kit per microbi fecali/del suoloUtilizzare la resina o la colonna
Cloruro di lantanio (III) eptaidrato100 mM Soluzione
Pompa peristaltica CCQualsiasi pompa peristaltica andrà bene, o può essere sifonata
Trasportatore di poliacrile10% poliacrilammide
Bicarbonatodi sodio1 M, filtro sterilizzato e conservato a temperatura
commercialicommerciali trasparenti diper la rimozione degli inibitorimadrelineare ambiente

Riferimenti

  1. Mathes, M. V., et al. Presumptive Sources of Fecal Contamination in Four Tributaries to the New River Gorge National River, West Virginia, 2004. , Report No. 2007-1107 (2007).
  2. Caldwell, J. M., Raley, M. E., Levine, J. F.

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Ristampe e permessi

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