Протокол экстракции ДНК комаров на магнитной основе для секвенирования следующего поколения
Summary
Здесь описан протокол экстракции ДНК с использованием магнитных шариков для получения высококачественной экстракции ДНК от комаров. Эти извлечения подходят для последующего подхода к секвенированию следующего поколения.
Abstract
Недавно опубликованный протокол экстракции ДНК с использованием магнитных шариков и автоматизированного инструмента экстракции ДНК предположил, что можно извлечь высококачественную и количественную ДНК из хорошо сохранившегося отдельного комара, достаточного для последующего секвенирования всего генома. Тем не менее, зависимость от дорогостоящего автоматизированного инструмента для извлечения ДНК может быть непомерно высокой для многих лабораторий. Здесь исследование предоставляет бюджетный протокол экстракции ДНК на магнитной основе, который подходит для низкой и средней пропускной способности. Протокол, описанный здесь, был успешно протестирован с использованием отдельных образцов комаров Aedes aegypti. Снижение затрат, связанных с высококачественной экстракцией ДНК, увеличит применение высокопроизводительного секвенирования в лабораториях и исследованиях с ограниченными ресурсами.
Introduction
Недавняя разработка улучшенного протокола экстракции ДНК1 позволила пролить много высокоэффективных последующих исследований, включающих секвенирование всего генома2,3,4,5,6. Этот протокол экстракции ДНК на основе магнитных шариков обеспечивает надежный выход ДНК из отдельных образцов комаров, что, в свою очередь, снижает стоимость и время, связанные с приобретением достаточного количества образцов из полевых коллекций.
Последние достижения в популяции и ландшафтной геномике напрямую связаны со снижением затрат на секвенирование всего генома. Хотя предыдущий протокол экстракции ДНК1 повышает эффективность, связанную с высокопроизводительный секвенированием, небольшие лаборатории / исследования без средств могут отказаться от использования этих новых мощных инструментов ландшафтной и популяционной геномики из-за затрат на внедрение протокола (например, затраты на специализированные инструменты).
Здесь представлен модифицированный протокол экстракции ДНК, который использует аналогичную магнитную ступень экстракции шариков, как Neiman et al.1, для получения ДНК высокой чистоты, но не полагается на дорогостоящие инструменты для лизиса тканей и экстракции ДНК. Этот протокол подходит для экспериментов, требующих >10 нг высококачественной ДНК.
Protocol
Representative Results
Discussion
Протокол, описанный здесь, может быть адаптирован для других видов насекомых. Первоначальная версия протокола, представленная в Nieman et al.1, была протестирована на нескольких видах, включая Aedes aegypti, Ae. busckii, Ae. taeniorhynchus, Anopheles arabiensis, An. coluzzii, An. coustani, An. darlingi, An. funestus, An. gambiae, An. quadriannul…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Мы признаем финансовую поддержку со стороны Тихоокеанского юго-западного регионального центра передового опыта по трансмиссивным заболеваниям, финансируемого Центрами США по контролю и профилактике заболеваний (Соглашение о сотрудничестве 1U01CK000516), грантОМ CDC NU50CK00420-04-04, Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США (проект Хэтча 1025565), стипендией UF / IFAS Флоридской медицинской энтомологической лаборатории Це-Ю Чен, грантом NSF CAMTech IUCRC Фаза II (AWD05009_MOD0030) и Департаментом здравоохранения Флориды (контракт CODQJ). Выводы и заключения в этой статье являются выводами автора (авторов) и не обязательно отражают точку зрения Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США.
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 |
Riferimenti
- 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).
- Lee, Y., et al. Genome-wide divergence among invasive populations of Aedes aegypti in California. BMC Genomics. 20 (1), 204 (2019).
- 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).
- Schmidt, H., et al. Transcontinental dispersal of Anopheles gambiae occurred from West African origin via serial founder events. Communications Biology. 2, 473 (2019).
- 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).
- 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).
- Yamasaki, Y. K., et al. Improved tools for genomic DNA library construction of small insects. F1000Research. 5, 211 (2016).
- 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).
- Campos, M., et al. Complete mitogenome sequence of Anopheles coustani from São Tomé island. Mitochondrial DNA. Part B, Resources. 5 (3), 3376-3378 (2020).
- 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).
- 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).
