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Articolo metodologico

Purificazione di alto peso molecolare genomico da oidio per lungo-Read Sequencing

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DOI:

10.3791/55463

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31 marzo 2017

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* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Qui descritto è un metodo per l'estrazione, la purificazione e il controllo di qualità del DNA genomico dal patogeno fungino biotrofico obbligato, l'oidio, da utilizzare nel sequenziamento del genoma a lettura lunga.

Abstract

I funghi oidio sono un gruppo di economicamente importanti patogeni delle piante fungine. Relativamente poco si sa sulla biologia molecolare e genetica di questi agenti patogeni, in parte a causa della mancanza di risorse genetiche e genomiche ben sviluppati. Questi organismi hanno grandi, genomi ripetitivi, che hanno reso il sequenziamento del genoma e l'assemblaggio proibitivo difficile. Qui, descriviamo i metodi per la valutazione raccolta, l'estrazione, la purificazione e controllo di qualità di alto peso molecolare DNA genomico da specie muffa uno polverulente, Golovinomyces cichoracearum. Il protocollo descritto comprende distruzione meccanica delle spore seguiti da un ottimizzato fenolo / cloroformio estrazione di DNA genomico. Una resa tipica era 7 ug di DNA a 150 mg conidi. Il DNA genomico che viene isolato utilizzando questa procedura è adatto per il sequenziamento lungo lettura (cioè,> 48,5 kbp). misure di controllo qualità per garantire la dimensione, la resa e la purezza del DNA genomico sono anchedescritto in questo metodo. Sequenziamento del DNA genomico della qualità descritta qui consentirà per l'assemblaggio e il confronto dei genomi multipli oidio, che a sua volta portare ad una migliore comprensione e un migliore controllo di questo patogeno agricolo.

Introduzione

Mal bianco sono un gruppo di piante obbligato fungina biotrofico agenti patogeni che, nel loro insieme, sono la principale causa di malattie delle piante in tutto il mondo 1. Ci sono oltre 900 specie descritte di oidio, che sono stati tassonomico raggruppati in cinque tribù all'interno della famiglia Erisyphaceae 2. Sia per la loro importanza economica e l'intimo rapporto si sviluppano con i loro ospiti, malattie oidio sono stati oggetto di ricerca per> 100 anni. Al momento l'infezione, mal bianco suscitano drastici cambiamenti nella struttura cellulare, il metabolismo e la biologia molecolare....

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Protocollo

1. Preparazione del materiale Fungal

  1. Crescere Oidio
    1. Crescere le piante in camere di crescita con le seguenti condizioni: 22 ° C Temperatura di giorno, temperatura 20 ° C notte, 80% di umidità relativa, 14-h giornata intera e un'intensità luminosa di 125 μE / m 2 / s (fornito da lampade fluorescenti ).
    2. Infettare piante di cetriolo (Cucumis sativa varietà Bush Champion) con Golovinomyces cichoracearum ceppo UCSC1 come descritto 18, 29.
  2. Fare la raccolta Oidio Conidi
    1. Raccolto conidi da piante infette a 7 - 10 giorni dopo l....

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Risultati

Un esempio rappresentativo di 60ng purificato DNA genomico da G. cichoracearum eseguito su un gel di agarosio usando elettroforesi su gel e utilizzando campo pulsato elettroforesi su gel sono mostrati nelle Figure 1 e 2 rispettivamente,. preparazioni di DNA genomico che passano, marginalmente accettazione e di rifiuto controllo qualità sono rappresentati. preparazioni di DNA genomico che passano completamente il controllo della .......

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Discussione

Per ottenere puro, alto peso molecolare DNA genomico dal obbligato biotrofico funghi oidio, una versione modificata di metodi precedentemente descritti è stato sviluppato 30. La resa media usando questo protocollo ottimizzato è 7 ug di DNA a 150 mg conidi, un raddoppio della resa ottenuta con un protocollo precedente. Inoltre, la dimensione media è aumentata da circa 20 a oltre 48,5 kbp kbp. Questo protocollo è stato ottimizzato nel cucumber- sistema cichoracearum G.. Per ottenere la mig.......

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Dichiarazioni

Gli autori non hanno nulla da rivelare.

Ringraziamenti

Questo protocollo è stato sviluppato a sostegno di un progetto di sequenziamento congiunto Genome Institute-Community (#1657). Il lavoro è stato sostenuto in parte dalla Philomathia Foundation, dalla National Science Foundation (#0929226) e dall'Energy Biosciences Institute a S. Somerville; e dal Fondo Nazionale Svizzero per la Ricerca Scientifica (#310030_163260) a B. Keller. Vorremmo ringraziare i nostri colleghi, M. Figureroa e M. Miller (Università del Minnesota), R. Panstruga (RWTH Aachen University), C. Pedersen (Università di Copenhagen), P. Spanu (Imperial College), J. Taneja (Università della California Berkeley), M. Wildermuth (Università della California Be....

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
Mulino a sfere MM400Retsch20.745.0001O mulino a sfere equivalente
2 mL provette per fresatura a sfereSarstedt 72.694.007
Sfere di fresatura in acciaio inox da 5/32"OPS DiagnosticsGBSS 165-5000-01
Bagno d'acqua della serie 280 controllato da microprocessore Preimpostato su 65 ° C Thermo Fisher Scientific2825o bagnomaria equivalente
Bagnomaria serie 280 controllato da microprocessore Preimpostato su 37 ° CThermo Fisher Scientific2825O equivalente bagnomaria
Eppendorf 5417R microcentrifuga refrigerataKrakeler Scientific 38-022621807O microcentrifuga equivalente
Chlorform: IAA (24:1 v/v)Sigma-Aldrich C0549Pericoloso in caso di contatto con la pelle o inalazione. Indossare guanti in nitrile, occhiali protettivi, camice da laboratorio e lavorare in cappa chimica
Fenolo:Cloroformio:IAA
(25:24:1 v/v)
Thermo Fisher Scientific15593031Pericoloso in caso di contatto con la pelle o inalazione. Indossare guanti in nitrile, occhiali protettivi, camice da laboratorio e lavorare in cappa chimica
100% isopropanoloSigma-Aldrich.
100% etanoloSigma-Aldrich 34923Freddo a -20 ° C uso precedente
Acetato di sodioSigma-Aldrich S2889
Rnasi, senza DNA (10 mg/mL)Thermo Fisher ScientificEN0531
Metabisolfito di potassioSigma-Aldrich P2522
Sodio Lauril SacroinatoSigma-Aldrich L9150
Tris baseSigma-Aldrich 
Acido etilendiamminotetraacetico (EDTA)Sigma-Aldrich EDS
Cloruro di sodio (NaCl)Sigma-Aldrich S9888
Bromuro di cetiltrimetilammonio (CTAB)Sigma-Aldrich H6269
Uvex by Honeywell Futura Goggles S345C, UvextremeStaples423263O occhiali equivalenti
Guanti in nitrile High Five COBALT, LARGENeta ScientificHFG-N193O guanti equivalenti
GelRed Nucleic Acid Gel Stain 10.000x in acquaBiotium41003
Bromuro di etidio 10 mg/mLBiotium40042Pericoloso in caso di contatto con la pelle. Indossare guanti in nitrile e occhiali protettivi
Bioreagente ultrapuro di agarosioVWR International LLCJT4063
GeneRuler 1 kb Plus DNA LadderThermo Fisher Scientific FERSM1332
8 - 48 kb CHEF Standard di dimensioni del DNABio-Rad170-3707
Pippin PrepLife Technologies Corporation4472172O aparato gel equivalente per campi pulsati
Carta da filtro qualitativa Whatman, Grado 1Sigma-Aldrich Camera dicrescita WHA1001042 o equivalente
Camera di crescita Percival Percival AR66LXC9
Spettrofotometro UV-Vis NanoFisher ScientificND-8000-GLO spettrofotometro equivalente
Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay KitThermo Fisher ScientificP11496
TAE Buffer (Tris-acetato-EDTA) (50x)Thermo Fisher ScientificB49Diluire 1/50 con acqua prima dell'uso (fino a 1x)
TE BufferThermo Fisher Scientific12090015 
Tris-Borato-EDTA, 10x Soluzione (Elettroforesi)Thermo Fisher Scientific BP13334Diluire 1/10 con acqua prima dell'uso (fino a 1x)
AzotoAzoto liquido (-196 ° C) è un pericolo di congelamento. Inoltre, si espande rapidamente dopo il riscaldamento e non deve essere conservato in un contenitore ben chiuso
W29290710708976001 liquido

Riferimenti

  1. Agrios, G. N. Plant Pathology. , 4th, Academic Press. (1969).
  2. Braun, U., Cook, R. T. Taxonomic manual of the Erysiphales (Powdery Mildews). , CBS-KNAW Fungal Biodiversity Centre Utrecht. The Netherlands. (2012).
  3. Both, M., Csukai, M., Stumpf, M. P. H., Spanu, P. D.

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Ristampe e permessi

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