Referansta bulunmadığı Pasifik Istiridyeleri neredeyse sıralı cDNA Kütüphanesi üretimi için bir converging stratejisi
Summary
Başvurulmayan Pasifik Oyster örneklerinden RNA örneklerinin nasıl kullanılacağı ve neredeyse sıralı bir cDNA Kütüphanesi oluşturmak için kamuya açık genom verileriyle karşılaştırıldığında genetik malzemeyi değerlendirmek için bir strateji tarif ediyoruz.
Abstract
Yeni hücre hatları veya genom sıralama projelerinin geliştirilmesi gibi önemli deneylerde daha önce kullanılan referans türlerinin biyolojik malzemesine erişim, genellikle daha fazla çalışmalar veya üçüncü şahıslar için sağlamak zordur numunelerin tüketici doğası. Şimdi yaygın Asya, Avustralya ve Kuzey Amerika ‘nın Pasifik kıyılarında dağıtılan rağmen, bireysel Pasifik Oyster örnekleri genetik olarak oldukça çeşitlidir ve bu nedenle doğrudan gen kütüphaneler için başlangıç malzemesi olarak uygun değildir. Bu yazıda, cDNA kitaplıkları oluşturmak için bölgesel deniz ürünleri pazarlarından elde edilen başvurulmayan Pasifik Oyster örneklerinin kullanımını gösteriyoruz. Bu kütüphaneler daha sonra halka açık istiridye genomu ile karşılaştırıldığında ve en yakın ilgili Kütüphane mitokondriyal referans genler sitokrom C oksidaz altbirim ı (COX1) ve NADH dehydrogenase (ND) kullanılarak seçildi. Oluşturulan cDNA kütüphanesinin uygunluğu Ayrıca, UDP-Xylose ‘ in biyosentezi için sorumlu olan, UDP-glukuronik asit dehidrojenaz (UGD) ve UDP-Xylose sentaz (uxs) enzimlerini kodlayan iki genin klonlanması ve ifadesiyle gösterilmiştir. UDP-glikoz.
Introduction
Yaşam referanslı biyolojik materyalin satın alınması, uzun teslimat süreleri, girişimci mantık veya ülkeye özgü gümrük yönetmeliklerine bağlı olarak zor olabilir. Alternatif olarak, gerekli biyolojik malzeme de fenotipik olarak özdeş örneklerden toplanan olabilir. Ancak, bu örnekler genotip düzeyinde önemli ölçüde değişebilir, ve bu nedenle aynı türlerin dijital olarak saklanan referans genomlar ile karşılaştırmalar genellikle zor veya hatta boşuna yeni kaynaklı malzemenin uyumsuzluğu nedeniyle işlenir Mevcut DNA amplifikasyon yöntemleri. Bireysel numunelerin son derece sağlam genleri sıralaması, cDNA kütüphanelerinin kalite değerlendirmesi için sıkça referans genleri olarak kullanılan, kayıtlı mitokondriyal genler gibi türler1‘ i tanımlamak için yaygın olarak kullanılan ve güçlü bir araçtır2 ,3,4,5,6. Burada sunulan yöntemin temel gerekçesi, atıf genomunun karşılık gelen dizilerine kıyasla bireysel anonim istiridye örneklerinde mitokondrial gen sıralarının yüksek korunmasında diğer genlerin de bir nükleer DNA7‘ ye göre mitokondriyal DNA evriminin genel olarak daha hızlı oranı verildiğinde, bilimsel ve endüstriyel olarak ilgili genlerin geniş bir yelpazede amplifikasyon ve yalıtımına izin vererek, sadece kamuya açık bir şekilde kullanarak başvuru olarak kullanılabilir sıralama verileri.
Burada açıklanan yöntemin genel amacı, istiridye genlerinin klonlanması için şablon DNA ‘Sı olarak kullanılabilecek neredeyse sıralı bir istiridye cDNA Kütüphanesi oluşturmak için optimize edilmiş bir iş akışı sunabilmenizi sağlamaktır. Sanal sıralamanın içinde, de Novo genom sıralamasının kaçınması; Bunun yerine, bilinen, dijital olarak saklanan referans sırası, sonunda bir kitaplık (veya önceden var olan bir tane eklenir) oluşturan cDNAs üretimi için astar kullanmak veya tasarlamak için doğrudan kullanılır. Amaç, bir yakınsak cDNA Kütüphanesi üretmektir, yani oluşturulan cDNA dizileri ve referans sırası arasındaki benzerlikler düşük yüksek divergence sıralanmış olabilir. Referans genler olarak sitokrom C oksidaz altbirim 1 (COX1) ve NADH dehidrogenaz (ND) kullanmanın önemli bir avantajı, bu mitokondriyal genlerin yüksek korunması nedeniyle coğrafi olarak çok sayıda istiridye numunelerinin profillenmiş olabileceği anlamına gelmiştir. Bu iyi kurulan işaretçileri ile yaklaşımı kanıtlanmış olan, daha sonra şeker nüklerotid biyosentezi katılan iki enzim adayları için uygulama göstermek ve endüstriyel alaka olabilir,8,9, 10. Pasifik istiridye biyoteknolojik potansiyeli hala keşfedilmemiş. Böylece, neredeyse sıralı cDNA Kütüphanesi hazırlamak için bu yakınma yöntemi de bu ilgili biyolojik malzeme cDNA oluşturmak isteyen uzman olmayan araştırmacılar için uygun olacağına inanıyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Sunulan protokol, COX1 ve ND genlerinin genel olarak kullanılabilen bir istiridye DNA genomu veritabanı ile karşılaştırılması yoluyla bölgesel deniz ürünleri piyasalarının benzer fenotipi ile başvurulmayan istiridye örneklerinin genetik tanımlaması sağlar. Bu yöntemin önemi, sadece tek bir PCR reaksiyonu sanal cDNA kütüphanesinin değerlendirilmesi için gerekli olduğu için basitliği içinde yatıyor. İki adet üretilen mitokondriyal COX1 ve ND genleri, her bir istiridye tarafından RNA ekstrele…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma kısmen Çin doğal Bilim Vakfı (Grant numaraları 31471703, A0201300537 ve 31671854 için L.L., Grant numarası 31470435 G.Y.) ve 100 yabancı yetenekler planı (Grant numarası JSB2014012 için) tarafından desteklenmektedir.
Materials
| Chemicals: | |||
| 1% Triton X-100 | Solarbio | 9002-93-1 | *Alternative distributors possible |
| 2,5-Dihydroxybenzoic acid | Alfa Aesar | 490-79-9 | *Alternative distributors possible |
| Acetonitrile | Merck | 75-05-8 | *Alternative distributors possible |
| Agarose for molecular biology | Biowest Chemicals | 111860 | *Alternative distributors possible |
| Ampicilin | Solarbio | 69-52-3 | *Alternative distributors possible |
| Chloroform | Lingfeng, Shanghai | 67-66-3 | *Alternative distributors possible |
| DEPC water | Thermo Scientific | R0601 | |
| Ethanol | Jinhuada, Guangzhou | 64-17-5 | *Alternative distributors possible |
| Guanidinium thiocyanate-phenol reagent | Invitrogen | 15596018 | TRIzol reagent |
| Imidazole | Energy Chemical | 288-32-4 | *Alternative distributors possible |
| Isopropyl alcohol | Nanjing Chemical Reagent | 67-63-0 | *Alternative distributors possible |
| Isopropyl β-D-thiogalactopyranoside | Solarbio | 367-93-1 | *Alternative distributors possible |
| Kanamycin | Solarbio | 25389-94-0 | *Alternative distributors possible |
| LB Agar | Thermo Fisher | 22700025 | *Alternative distributors possible |
| LB Broth | Thermo Fisher | 10855021 | *Alternative distributors possible |
| Methanol | Jinhuada, Guangzhou | 67-56-1 | *Alternative distributors possible |
| MgCl2 hexahydrate | Xilong Huagong | 7791-18-6 | *Alternative distributors possible |
| NaCl | Xilong Huagong | 7647-14-5 | *Alternative distributors possible |
| NAD+ | Duly Biotech | 53-84-9 | *Alternative distributors possible |
| Phenyl-methylsulfonyl fluoride | Macklin | 329-98-6 | *Alternative distributors possible |
| Tris | Solarbio | 77-86-1 | *Alternative distributors possible |
| UDP-glucose | Wuhu Nuowei Chemicals | 28053-08-9 | *Alternative distributors possible |
| UDP-glucuronic acid | SIGMA | 63700-19-6 | *Alternative distributors possible |
| Tools/Instruments: | |||
| MALDI-TOF mass spectrometer | Bruker | Autoflex | *Alternative distributors possible |
| Metal block heater | Long Yang Scientific Instruments | Thermoshaker HB20 | *Alternative distributors possible |
| PCR thermocycler | Hema | 9600 | *Alternative distributors possible |
| Enzyme and Kits: | |||
| 10×Ligation buffer | Thermo Scientific | B69 | *Alternative distributors possible |
| 5×PrimeSTAR buffer | Takara | 9158A | |
| Alkaline phosphatase | ThermoFisher FastAP | EF0654 | *Alternative distributors possible |
| COX forward primer | Genscript | ATGTCAACAAATCATTTAGACATTG | |
| COX reverse primer | Genscript | ACTTGACCAAAAACATAAGACATG | |
| Cutsmart Buffer | NEB | B7204S | *Alternative distributors possible |
| dNTP mix | Invitrogen | 18427088 | |
| MgUGD forward primer | Genscript | ACATATGACCCTGTCCAAGATCTGTTGT | |
| MgUGD reverse primer | Genscript | ACTCGAGACTCTGTGAGGCGGTGGAG | |
| MgUXS forward primer | Genscript | CCATATGGCAGAATCCTCACAATCAC | |
| MgUXS reverse primer | Genscript | ACTCGAGCACATTTTTGAATTTGCAGACGT | |
| ND forward primer | Genscript | ATGAGATGGCAATTATTTTTTAAT | |
| ND reverse primer | Genscript | ATGTATTTTGGAAAAATCTCCAC | |
| PCR Cleanup Kit | AxyGen | AP-PCR-250 | *Alternative distributors possible |
| pET-30a(+) vector | Merck Millipore | 69909 |
References
- Blaxter, M. L. The promise of a DNA taxonomy. Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological. 359 (1444), 669-679 (2004).
- Wen, J., et al. Species identification of dried shellfish (oyster, clam and mussel) products sold on the Chinese market. Food Control. 90, 199-204 (2018).
- Zhang, H., et al. Mitochondrial cob and cox1 genes and editing of the corresponding mRNAs in Dinophysis acuminata from Narragansett Bay, with special reference to the phylogenetic position of the genus Dinophysis. Applied and Environmental Microbiology. 74 (5), 1546-1554 (2007).
- Sell, J., Spirkovski, Z. Mitochondrial DNA differentiation between two forms of trout Salmo letnica, endemic to the Balkan Lake Ohrid, reflects their reproductive isolation. Molecular Ecology. 13, 3633-3644 (2004).
- Karadjian, G., et al. Highly rearranged mitochondrial genome in Nycteria parasites (Haemosporidia) from bats. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (35), 9834-9839 (2018).
- Morga, B., et al. Identification of genes from flat oyster Ostrea edulis as suitable housekeeping genes for quantitative real time PCR. Fish and Shellfish Immunology. 29 (6), 937-945 (2010).
- Delsuc, F., et al. Molecular systematics of armadillos (Xenarthra, Dasypodidae): contribution of maximum likelihood and Bayesian analyses of mitochondrial and nuclear genes. Molecular Phylogenetics and Evolution. 28 (2), 261-265 (2005).
- Wei, S., et al. Discovery and Biochemical Characterization of UDP-Glucose Dehydrogenase from Akkermansia muciniphila. Protein & Peptide Letters. 24 (8), 735-741 (2017).
- Gu, B., et al. Discovery and Biochemical Characterization of the UDP-Xylose Biosynthesis Pathway in Sphaerobacter thermophilus. Protein & Peptide Letters. 23 (12), 1103-1110 (2016).
- Duan, X. C., et al. Functional characterization of the UDP-xylose biosynthesis pathway in Rhodothermus marinus. Applied Microbiology and Biotechnology. 99 (22), 9463-9472 (2015).
- Vogelstein, B., Gillespie, D. Preparative and analytical purification of DNA from agarose. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 76 (2), 615-619 (1979).
- Song, H. B., et al. UDP-glucose 4-epimerase and β-1,4-galactosyltransferase from the oyster Magallana gigas as valuable biocatalysts for the production of galactosylated products. International Journal of Molecular Sciences. 19 (6), 1600 (2018).
- Gainey, P. A., Phelps, C. F. Uridine diphosphate glucuronic acid production and utilization in various tissues actively synthesizing glycosaminoglycans. Biochemical Journal. 128 (2), 215-227 (1972).
