Burada açıklanan, uzun okunan genom dizilemede kullanılmak üzere zorunlu biyotrofik mantar patojeni olan küllemeden genomik DNA'nın ekstraksiyonu, saflaştırılması ve kalite kontrolü için bir yöntemdir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Burada açıklanan, uzun okunan genom dizilemede kullanılmak üzere zorunlu biyotrofik mantar patojeni olan küllemeden genomik DNA'nın ekstraksiyonu, saflaştırılması ve kalite kontrolü için bir yöntemdir.
külleme mantar ekonomik açıdan önemli fungal bitki patojenlerinin bir gruptur. Nispeten küçük nedeniyle iyi gelişmiş genetik ve genomik kaynak eksikliğinden kısmen, moleküler biyoloji ve bu patojenlerin genetik az şey bilinmektedir. Bu organizmalar, genom sekanslama ve montaj engelleyici zorlaştırmıştır büyük, tekrarlayan genomlara sahiptir. Burada, tek bir toz halinde küf türleri, Golovinomyces cichoracearum yüksek moleküler ağırlıklı genomik DNA toplanması, ekstraksiyon, saflaştırma ve kalite kontrol değerlendirilmesi için yöntemleri tarif eder. Açıklanan protokol, optimize edilmiş bir fenol / kloroform genomik DNA izolasyonu, ardından sporlar mekanik bozulmasını içerir. Tipik verim 150 mg konidia başına 7 ug DNA kullanılmıştır. Bu prosedür kullanılarak izole edilmektedir genomik DNA, uzun okuma sekanslama (yani> 48.5 kbp) için uygundur. Kalite kontrol önlemleri, genomik DNA'nın boyutu ile, verim ve saflığı sağlamak için de vardırBu metot dahilinde tarif. Burada tarif edilen kalite genomik DNA dizilenmesi düzeneği ve bu da daha iyi bir anlaşılmasına yol, birden çok külleme genomlarının, karşılaştırılması için izin verir ve bu tarımsal patojen kontrolü gelişmiş olur.
Pudra küfleri zorunlu biotrophic mantar bitkinin bir grup birlikte alındığında, bitki hastalık dünya çapında 1 büyük nedenidir, bu patojenler bulunmaktadır. Taksonomik ailesi Erisyphaceae 2 içinde beş kabileler halinde gruplandırılmış olan külleme 900'ün üzerinde açıklanan türler vardır. ekonomik önemleri ve onların ana geliştirmek samimi bir ilişki için her iki dolayı, külleme hastalıkları> 100 yıldır araştırma konusu olmuştur. enfeksiyon üzerine, toz küfler bu patojenin yararlanmak için, hücreli yapının, metabolizma ve ana moleküler biyolojide önemli değişiklikler ortaya çıkarır. Bununla birlikte, toz küfü çalışma nedeniyle bunların zorunlu yaşam tarzı ve saf kültürde mantar büyümesi yapılmamış 5, 4, 3 tarif edilmemiştir için özellikle zor olduğu,"xref"> 6, 7, 8. Geçici transformasyon bazı türler 9, 10, rapor edilmiştir, ancak toz küfü güvenilir ve sabit bir genetik transformasyon ayrıca henüz gerçekleştirilmiş değildir.
külleme genomunun sıralama ve montaj nedeniyle genomun kendisinin bir dizi özellik zor olduğu kanıtlanmıştır. Diğer mantar genomların - (180 Mbp 120) göreli ve 60 oluşur - Toz halinde küf genomları büyüktür% 90 eşit olarak dağıtılmış tekrar eden kısımlar 11. Bu elemanlar, uzun terminal tekrarı, hem de edilmemiş tekrarlayan elementleri içerir. Tek külleme türleri, Blumeria graminis f iki formae SPECIALES. sp. hordei ve f. sp. tritici (BGH sırasıyla BGT) hem de üzüm külleme Erysiphe necator, arın sıralandı ve birkaç diğerleri için taslak genomları 12, 13, 14 tamamlanmıştır. Genomların tekrarlayan doğası düzeneği zorlaştırmıştır ve tamamlanan BGH genom 2 arasında bir L50 Mb 12 ile 6,989 supercontigs içine monte edilmiştir.
Büyük genomesi rağmen, toz küfler sırasıyla BGH'nin ve Bgt tahmin 5.845 ve 6,540 genleri ile, protein kodlama genlerinin az sayıda sahip gibi görünmektedir. Birbirini izleyen toz küfler de hayatta kalma 11, 12, 13, 14 ev sahibi bitki üzerinde mantar bağımlılığı ile tutarlıdır başka mantarlar içerisinde gerekli olan en az 99 çekirdek genlerden yoksun görünmektedir.
telomerlerin, sentromer, ribozomal RN yakın Tekrarlanan dizilerBir gen dizileri ve transpoze edilebilir elemanları zengin bolgelerın zayıf kısa okuma dizileme stratejilerinden monte edilir ve yeterince temsil genom tertibatları 15 genellikle edilir. Bu bölgelerin genom dizileri meydana boşlukların çok sorumlu olduğu düşünülen ve bu tekrar eden kısımlar 16 kendi geniş genişleme ile toz küfü için geçerli olan. Yüksek plastik genom bölümlerinin genellikle tekrar eden bölgeler 3 bulunmaktadır. Bunlar kromozom yeniden düzenlemelerinin bir alanı olarak hizmet ve genellikle bu efektör proteinlerini kodlayan genler ve ikincil metabolizma enzimleri kodlayan genler gibi güçlü selektif basınç altındaki genleri kodlayan. Tek moleküllü uzun okuma sekans teknolojilerini gelişmeler genomları 15 tekrarlamalı bölgelerde dizileme için potansiyel bir çözüm sağlar. Örneğin, Faino ve diğ. (2015) da dahil olmak üzere, uzun-dizi teknolojisi ve optik m okuma bulunduapping gen açıklamaları gen ek açıklama sayısını artırarak (ve kısmen sayısını azaltarak ya da eksik, genom içinde tekrar eden DNA dizilerinin oranını üçe bunları fungal bitki patojen Verticillium Dahlia iki soy için bir boşluk daha az genom dizisi üretmek için izin ) ve ortaya genom 17 yeniden düzenlemelerinin.
en az boyutları> 20 kbp bu uzun okuma dizileme teknolojileri, yüksek kaliteli, genomik DNA, yüksek konsantrasyonlarda kullanılması için, ihtiyaç vardır. Burada conidia gelen konidial toplanması, yüksek molekül ağırlıklı DNA 'nın arıtılması için yöntemleri tarif eder ve külleme türün Golovinomyces cichoracearum kullanarak kalite kontrol değerlendirmeleri salatalık 18 üzerinde büyümüş. Bu protokol B. Keller laboratuvar grubunda (Zürich Üniversitesi, Zürih İsviçre) 13, 19 geliştirilen bir protokol dayanmaktadırve artmış DNA verimlerine yol açan çok sayıda modifikasyonları ve büyüklüğü, DNA> 48.5 kbp daha yüksek bir oranını içermektedir. Protokol ayrıca Enstitüsü 20, 21, 22 Enerji Ortak Genom United States Department of tavsiyelerine göre kalite kontrol adımlarını içerir.
Liziz tamponu içerisinde yer alan her bir reaktif, ve her bir saflaştırma aşaması için mantık fonksiyonu olarak (2008) 23 Henry tarif edilmiştir. Bitki ve mikrobiyal dokularından, yüksek moleküler ağırlıklı genomik DNA'nın izolasyonu için uygun yayınlanmış protokoller bu protokol 24, 25, 26, 27, 28 tasarımında başvurulmuştur.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Mantar Malzemesinin 1. Hazırlanması
2. genomik DNA saflaştırma
3. Kalite Kontrol
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
G. saflaştırılan genomik DNA 60 ng temsili bir örneği, jel elektroforezi kullanılarak bir agaroz jel üzerinde yürütülmüştür cichoracearum ve palslı-alan jel elektroforez kullanılarak sırasıyla Şekil 1 ve 2 de gösterilmiştir. Marjinal geçmek ve kalite kontrolü başarısız geçiren Genomik DNA preparasyonu temsil edilmektedir. tamamen kalite kontrolü yapılan genomik DNA preparatları uzun okuma genom dizileme yaklaşımlar kull...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Zorunlu biotrophic külleme mantar saf, yüksek moleküler ağırlıklı genomik DNA elde etmek için, daha önce tarif edilen yöntemlerin değiştirilmiş bir versiyonu 30 geliştirilmiştir. Bu optimize edilmiş bir protokol kullanılarak ortalama verim 150 mg conidia başına 7 mg DNA, bir önceki protokol ile elde edilenin iki katıdır. Ayrıca, ortalama boyutu 48.5 kbp boyunca yaklaşık 20 kbp yükselmiştir. Bu protokol cucumber- G. cichoacearum sisteminde optimize edildi. biotrophic mantarların, diğer kü...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.
Bu protokol, Ortak Genom Enstitüsü-Topluluk Dizileme Projesi'ni (#1657) desteklemek için geliştirilmiştir. Çalışma kısmen Philomathia Vakfı, Ulusal Bilim Vakfı (#0929226) ve Enerji Biyobilimleri Enstitüsü tarafından S. Somerville'e desteklendi; ve İsviçre Ulusal Bilim Vakfı (#310030_163260) tarafından B. Keller'e. Meslektaşlarımız M. Figureroa ve M. Miller'a (Minnesota Üniversitesi), R. Panstruga'ya (RWTH Aachen Üniversitesi), C. Pedersen (Kopenhag Üniversitesi), P. Spanu (Imperial College), J. Taneja'ya (California Berkeley Üniversitesi), M. Wildermuth (California Berkeley Üniversitesi), R. Wise (Iowa Eyalet Üniversitesi) ve S. Xiao'ya (Maryland Üniversitesi) cömert tavsiyeleri ve burada açıklanan protokolü geliştirirken protokollerine gönüllü oldukları için teşekkür ederiz.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| MM400 Bilyalı Değirmen | Retsch | 20.745.0001 | Veya eşdeğer bilyalı değirmen |
| Bilyalı değirmen için 2 mL tüp | Sarstedt | 72.694.007 | |
| 5/32" paslanmaz çelik freze bilyaları | OPS Diagnostics | GBSS 165-5000-01 | |
| Mikroişlemci kontrollü 280 Serisi Su Banyosu 65 &� C'ye Önceden Ayarlanmış; C | Thermo Fisher Scientific | 2825 | Veya muadili su banyosu |
| Mikroişlemci kontrollü 280 Serisi Su Banyosu 37 °C olarak önceden ayarlanmış; C | Thermo Fisher Scientific | 2825 | Veya eşdeğeri su banyosu |
| Eppendorf 5417R soğutmalı mikrosantrifüj | Krakeler Scientific | 38-022621807 | Veya eşdeğer mikrosantrifüj |
| Klorform: IAA (24: 1 v / v) | Sigma-Aldrich | C0549 | Cilt teması veya soluma durumunda tehlikelidir. Nitril eldiven, koruyucu gözlük, laboratuvar önlüğü giyin ve kimyasal başlıkta çalışın |
| Fenol:Kloroform:IAA (25:24:1 v/v) | Thermo Fisher Scientific | 15593031 | Cilt teması veya soluma durumunda tehlikelidir. Nitril eldiven, koruyucu gözlük, laboratuvar önlüğü giyin ve kimyasal başlıkta çalışın |
| 100% İzopropanol | Sigma-Aldrich | ||
| %100 Etanol | Sigma-Aldrich | 34923 | -20 ° C'ye kadar soğutun; C önceki kullanım |
| Sodyum Asetat | Sigma-Aldrich | S2889 | |
| Rnase, Dnaz içermez (10 mg / mL) | Thermo Fisher Scientific | EN0531 | |
| Potasyum metabisülfit | Sigma-Aldrich | P2522 | |
| Sodyum Lauril Sakroinat | Sigma-Aldrich | L9150 | |
| Tris tabanı | Sigma-Aldrich | ||
| Etilendiamintetraasetik asit (EDTA) | Sigma-Aldrich | EDS | |
| Sodyum klorür (NaCl) | Sigma-Aldrich | S9888 | |
| Setiltrimetil amonyum bromür (CTAB) | Sigma-Aldrich | H6269 | |
| Uvex by Honeywell Futura Gözlükler S345C, Uvextreme | Staples | 423263 | Veya muadili gözlük |
| High Five COBALT nitril eldiven, LARGE | Neta Scientific | HFG-N193 | Veya muadili eldivenler |
| GelRed Nükleik Asit Jel Suda 10.000x | Biotium | 41003 | |
| Etidyum Bromür 10 mg/mL | Biotium | 40042 | Cilt teması halinde tehlikelidir. Nitril eldiven ve koruyucu gözlük kullanın |
| Agarose Ultrapure Bioreagent | VWR International LLC | JT4063 | |
| GeneRuler 1 kb Plus DNA Merdiveni | Thermo Fisher Scientific | FERSM1332 | |
| 8 - 48 kb CHEF DNA boyut standartları | Bio-Rad | 170-3707 | |
| Pippin Prep | Life Technologies Corporation | 4472172 | Veya eşdeğer nabız alanlı jel aparatı |
| Whatman kalitatif filtre kağıdı, Grade 1 | Sigma-Aldrich | WHA1001042 | Veya eşdeğer büyüme odası |
| Percival Büyüme Odası | Percival | AR66LXC9 | |
| NanoDrop 8000 UV-Vis Spektrofotometre | Thermo Fisher Scientific | ND-8000-GL | Veya eşdeğeri spektrofotometre |
| Quant-iT PicoGreen dsDNA Test Kiti | Thermo Fisher Scientific | P11496 | |
| TAE Tampon (Tris-asetat-EDTA) (50x) | Thermo Fisher Scientific | B49 | Kullanmadan önce 1/50 oranında su ile seyreltin (1x'e kadar) |
| TE Buffer | Thermo Fisher Scientific | 12090015 | |
| Tris-Borat-EDTA, 10x Çözelti (Elektroforez) | Thermo Fisher Scientific | BP13334 | Kullanmadan önce 1/10 oranında suyla seyreltin (1x'e kadar) |
| Sıvı Nitrojen | Sıvı nitrojen (-196 &°; C) donma tehlikesidir. Ayrıca ısındıktan sonra hızla genişleyecektir ve sıkıca kapalı bir kapta tutulmamalıdır |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.