Summary

Yeni Nesil Sıralama için Manyetik Boncuk Bazlı Sivrisinek DNA Ekstraksiyon Protokolü

Published: April 15, 2021
doi:

Summary

Burada, sivrisineklerden yüksek kaliteli DNA ekstraksiyonları üretmek için manyetik boncuklar kullanan bir DNA ekstraksiyon protokolü açıklanmıştır. Bu ekstraksiyonlar, aşağı akış yeni nesil sıralama yaklaşımı için uygundur.

Abstract

Manyetik boncuklar ve otomatik bir DNA ekstraksiyon cihazı kullanılarak yakın zamanda yayınlanan bir DNA ekstraksiyon protokolü, tüm genom dizilimleri için yeterli olan iyi korunmuş bir bireysel sivrisinekten yüksek kalite ve miktar DNA’sı çıkarmanın mümkün olduğunu öne sürdü. Bununla birlikte, pahalı bir otomatik DNA çıkarma cihazına güvenmek birçok laboratuvar için yasaklayıcı olabilir. Burada, çalışma düşük ila orta verim için uygun olan bütçe dostu manyetik boncuk bazlı BIR DNA ekstraksiyon protokolü sağlar. Burada açıklanan protokol, bireysel Aedes aegypti sivrisinek örnekleri kullanılarak başarıyla test edildi. Yüksek kaliteli DNA ekstraksiyonu ile ilişkili düşük maliyetler, kaynak sınırlı laboratuvarlara ve çalışmalara yüksek verim diziliminin uygulanmasını artıracaktır.

Introduction

Geliştirilmiş bir DNA ekstraksiyon protokolü1’in son gelişimi, tüm genom dizilimini içeren birçok yüksek etkili aşağı akış çalışmasına izin verdi2,3,4,5,6. Bu manyetik boncuk bazlı DNA ekstraksiyon protokolü, bireysel sivrisinek örneklerinden güvenilir DNA verimi sağlar ve bu da alan koleksiyonlarından yeterli sayıda örnek elde etmekle ilgili maliyet ve zamanı azaltır.

Nüfus ve peyzaj genomiklerindeki son gelişmeler, tüm genom diziliminin azalan maliyetleri ile doğrudan ilişkilidir. Önceki DNA ekstraksiyon protokolü1, yüksek verim sıralaması ile ilişkili verimliliği artırsa da, fonlar olmadan daha küçük laboratuvarlar / çalışmalar, protokolün uygulanması maliyetleri (örneğin, özel aletlerin maliyetleri) nedeniyle bu yeni güçlü peyzaj ve popülasyon genomik araçlarını kullanmaktan vazgeçebilir.

Burada, yüksek saflıkta DNA elde etmek için Neiman ve ark.1 ile benzer bir manyetik boncuk ekstraksiyon adımı kullanan ancak doku lizisi ve DNA ekstraksiyonu için yüksek maliyetli araçlara dayanmayan değiştirilmiş bir DNA ekstraksiyon protokolü sunulmuştur. Bu protokol, >10 ng yüksek kaliteli DNA gerektiren deneyler için uygundur.

Protocol

1. DNA ekstraksiyonu öncesinde genel numune depolama ve hazırlıklar Numune, dokuyu yumuşatmak için % 70 alkol > depolanmışsa, numuneyi 4 °C’de 1 saat (veya gece boyunca) 100 μL PCR sınıfı suda nemlendirin. 2. Örnek bozulması 56 °C’de bir inkübatör veya sallama ısı bloğu ayarlayın. Proteinaz K (PK) tampon/enzim karışımı yapın. Her bir sivrisinek ekstraksiyonu için 2 μL Proteinaz K (100 mg/mL) ve 98 μL Proteinaz K Tamponu (toplam 1…

Representative Results

Bireysel sivrisinek başı/toraks dokusu başına ortalama DNA verimi 100 μL elüasyon tamponu kullanılarak elde edildiğinde florometre kullanılarak ölçülen 4.121 ng/μL (N = 92, standart sapma 3.513) idi. Bu, tüm genom kütüphanesi yapımı için gerekli olan 10-30 ng genomik DNA giriş gereksinimleri için yeterlidir1,7. DNA miktarı, sivrisinek vücut büyüklüğüne ve koruma koşullarına bağlı olarak 0,3-29,7 ng/μL arasında değişebilir. Yük…

Discussion

Burada açıklanan protokol diğer böcek türleri için uyarlanabilir. Nieman ve ark.1’de sunulan protokolün orijinal versiyonu, Aedes aegypti, Ae. busckii, Ae. taeniorhynchus, Anopheles arabiensis, An. coluzzii, An. coustani, dahil olmak üzere birden fazla tür üzerinde test edilmiştir. An. darlingi, An. funestus, An. gambiae, An. quadriannulatus, An. rufipes, Culex pipiens, Cx. quinquefasciatus, Cx. theileri, Drosophila suzukii, Chrysomela aeneicollis Tuta absoluta ve Keiferia …

Divulgaciones

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (Kooperatif Anlaşması 1U01CK000516), CDC hibeSI NU50CK000420-04-04 tarafından finanse edilen Pasifik Güneybatı Vektör Kaynaklı Hastalıklar Bölgesel Mükemmeliyet Merkezi’nden fon desteğini kabul ediyoruz, USDA Ulusal Gıda ve Tarım Enstitüsü (Hatch projesi 1025565), Tse-Yu Chen’e UF/IFAS Florida Tıbbi Entomoloji Laboratuvarı bursu, NSF CAMTech IUCRC Faz II hibesi (AWD05009_MOD0030) ve Florida Sağlık Bakanlığı (Sözleşmeli CODQJ). Bu makaledeki bulgular ve sonuçlar yazar(lar)ın bulgularıdır ve abd Balık ve Yaban Hayatı Servisi’nin görüşlerini temsil etmek zorunda değildir.

Materials

AE Buffer Qiagen 19077 Elution buffer
AL Buffer Qiagen 19075 Lysis buffer
AW1 Buffer Qiagen 19081 Washing buffer 1
AW2 Buffer Qiagen 19072 Washing buffer 2
MagAttract Suspension G Qiagen 1026901 magnetic bead
Magnetic bead separator Epigentek Q10002-1
Nanodrop ThermoFisher ND-2000 microvolume spectrophotometer
PK Buffer ThermoFisher 4489111 Proteinase K buffer
Proteinase K ThermoFisher A25561
Qubit Invitrogen Q33238 fluorometer

Referencias

  1. Nieman, C. C., Yamasaki, Y., Collier, T. C., Lee, Y. A DNA extraction protocol for improved DNA yield from individual mosquitoes. F1000Research. 4, 1314 (2015).
  2. Lee, Y., et al. Genome-wide divergence among invasive populations of Aedes aegypti in California. BMC Genomics. 20 (1), 204 (2019).
  3. Schmidt, H., et al. Abundance of conserved CRISPR-Cas9 target sites within the highly polymorphic genomes of Anopheles and Aedes mosquitoes. Nature Communications. 11 (1), 1425 (2020).
  4. Schmidt, H., et al. Transcontinental dispersal of Anopheles gambiae occurred from West African origin via serial founder events. Communications Biology. 2, 473 (2019).
  5. Norris, L. C., et al. Adaptive introgression in an African malaria mosquito coincident with the increased usage of insecticide-treated bed nets. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 112 (3), 815-820 (2015).
  6. Main, B. J., et al. The genetic basis of host preference and resting behavior in the major african malaria vector, Anopheles arabiensis. Plos Genetics. 12 (9), 1006303 (2016).
  7. Yamasaki, Y. K., et al. Improved tools for genomic DNA library construction of small insects. F1000Research. 5, 211 (2016).
  8. Tabuloc, C. A., et al. Sequencing of Tuta absoluta genome to develop SNP genotyping assays for species identification. Journal of Pest Science. 92, 1397-1407 (2019).
  9. Campos, M., et al. Complete mitogenome sequence of Anopheles coustani from São Tomé island. Mitochondrial DNA. Part B, Resources. 5 (3), 3376-3378 (2020).
  10. Cornel, A. J., et al. Complete mitogenome sequences of Aedes (Howardina) busckii and Aedes (Ochlerotatus) taeniorhynchus from the Caribbean Island of Saba. Mitochondrial DNA. Part B, Resources. 5 (2), 1163-1164 (2020).
  11. Lucena-Aguilar, G., et al. DNA source selection for downstream applications based on dna quality indicators analysis. Biopreservation and Biobanking. 14 (4), 264-270 (2016).

Play Video

Citar este artículo
Chen, T., Vorsino, A. E., Kosinski, K. J., Romero-Weaver, A. L., Buckner, E. A., Chiu, J. C., Lee, Y. A Magnetic-Bead-Based Mosquito DNA Extraction Protocol for Next-Generation Sequencing. J. Vis. Exp. (170), e62354, doi:10.3791/62354 (2021).

View Video