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Artigo de método

Purificação de DNA de alto peso molecular genômico de oídio de longo Read Sequencing

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DOI:

10.3791/55463

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31 de março de 2017

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Descrito aqui é um método para a extração, purificação e controle de qualidade do DNA genômico do patógeno fúngico biotrófico obrigatório, oídio, para uso em sequenciamento de genoma de leitura longa.

Resumo

Os fungos de oídio são um grupo de economicamente importantes agentes patogénicos fúngicos de plantas. Relativamente pouco se sabe sobre a biologia molecular e genética de estes agentes patogénicos, em parte devido à falta de recursos genéticos e genómicos bem desenvolvidos. Estes organismos possuem grandes genomas, repetitivas, que fizeram a sequenciação e montagem do genoma proibitivamente difícil. Aqui, nós descrevemos métodos para a avaliação de recolha, a extracção, purificação e controle de qualidade de ADN genómico de elevado peso molecular a partir de espécies de míldio em pó, um Golovinomyces cichoracearum. O protocolo descrito inclui ruptura mecânica de esporos seguido por uma extracção de ADN genómico optimizado fenol / clorofórmio. Um rendimento típico foi de 7 g de ADN por 150 mg de conídios. O ADN genómico que é isolado utilizando este procedimento é adequado para a sequenciação de leitura longa (isto é,> 48,5 kpb). medidas de controlo de qualidade para assegurar o tamanho, rendimento e a pureza do ADN genómico são igualmentedescrito neste método. A sequenciação do ADN genómico da qualidade descrito aqui vai permitir a montagem e a comparação dos múltiplos genomas de oídio, que por sua vez irá conduzir a uma melhor compreensão e uma melhor controle deste patogénio agrícola.

Introdução

Oídios são um grupo de obrigatório planta fúngico biotrófica agentes patogénicos que, quando tomados em conjunto, são a maior causa de doenças de plantas em todo o mundo 1. Existem mais de 900 espécies descritas de oídio, que foram taxonomicamente agrupadas em cinco tribos dentro da família Erisyphaceae 2. Devido tanto à sua importância econômica e a íntima relação que desenvolvem com seus anfitriões, doenças de oídio foram objecto de investigação por> 100 anos. Após a infecção, oídio provocar mudanças drásticas na estrutura celular, metabolismo e biologia molecular de seus hospedeiros, para beneficiar de....

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Protocolo

1. Preparação do material Fúngica

  1. Crescer Oídio
    1. Cultivar plantas em câmaras de crescimento com as seguintes condições: 22 ° C dia temperatura, 20 ° C Temperatura de noite, 80% de humidade relativa, 14 h duração do dia e uma intensidade de luz de 125 μE / m 2 / s (fornecida pela iluminação fluorescente ).
    2. Infectar plantas de pepino (Cucumis sativa variedade de Bush Champion) com Golovinomyces cichoracearum UCSC1 estirpe como descrito 18, 29.
  2. Colheita Oídio conídios
    1. Colheita conídios de plantas infectadas em 7 - 10 dias após....

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Resultados

Um exemplo representativo de 60 ng de ADN genómico purificado de G. cichoracearum passado em gel de agarose, utilizando electroforese em gel e usando electroforese em gel de campo pulsado são mostrados nas Figuras 1 e 2, respectivamente. preparações de ADN genómico que passam, marginalmente passam e falham o controlo de qualidade são representados. preparações de ADN genómico que passam completamente o controlo de qualidade são .......

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Discussão

A fim de se obter alta ADN genómico puro, de peso molecular a partir do obrigatório biotrófica fungos de oídio, uma versão modificada dos métodos anteriormente descritos foi desenvolvido 30. O rendimento médio usando este protocolo optimizado é de 7 g de ADN por 150 mg de conídios, uma duplicação do rendimento obtido com um protocolo anterior. Além disso, o tamanho médio aumentou de cerca de 20 kpb a mais de 48,5 kpb. Este protocolo foi optimizado no sistema cichoracearum G. cucumber-. A.......

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Divulgações

Os autores não têm nada a divulgar.

Agradecimentos

Este protocolo foi desenvolvido em apoio a um Projeto Conjunto de Sequenciamento Comunitário do Instituto do Genoma (# 1657). O trabalho foi apoiado em parte pela Philomathia Foundation, pela National Science Foundation (# 0929226) e pelo Energy Biosciences Institute para S. Somerville; e pela Fundação Nacional de Ciência da Suíça (# 310030_163260) para B. Keller. Gostaríamos de agradecer aos nossos colegas, M. Figureroa e M. Miller (Universidade de Minnesota), R. Panstruga (RWTH Aachen University), C. Pedersen (Universidade de Copenhague), P. Spanu (Imperial College), J. Taneja (Universidade da Califórnia Berkeley), M. Wildermuth (Universidade da Califórnia Berkeley)....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
MM400 Moinho de BolasRetsch20.745.0001Ou equivalente moinho de bolas
mL tubos para moagem de bolasSarstedt 72.694.007
Esferas de fresagem de aço inoxidável de 5/32"OPS DiagnosticsGBSS 165-5000-01
Banho-maria controlado por microprocessador da série 280 Predefinido para 65 &graus; C Thermo Fisher Scientific2825Ou banho-maria equivalente
Microprocessador controlado Série 280 Banho-maria Predefinido para 37 ° CThermo Fisher Scientific2825Ou banho-maria equivalente
Eppendorf 5417R microcentrífuga refrigeradaKrakeler Scientific 38-022621807Ou microcentrífuga equivalente
Chlorform:IAA (24:1 v/v)Sigma-Aldrich C0549Perigoso em caso de contacto com a pele ou inalação. Use luvas de nitrilo, óculos de proteção, jaleco e trabalhe com capuz químico
Fenol:Clorofórmio:IAA
(25:24:1 v/v)
Thermo Fisher Scientific15593031Perigoso em caso de contato com a pele ou inalação. Use luvas de nitrilo, óculos de proteção, jaleco e trabalhe com capuz químico
100% IsopropanolSigma-Aldrich 
100% EtanolSigma-Aldrich 34923Frio a -20 &graus; C uso prévio
Acetato de SódioSigma-Aldrich S2889
Rnase, sem Dnase (10 mg/mL)Thermo Fisher ScientificEN0531
Metabissulfito de potássioSigma-Aldrich P2522
Lauril Sacroinato de SódioSigma-Aldrich L9150
Base TrisSigma-Aldrich 
Ácido etilenodiaminotetracético (EDTA)Sigma-Aldrich EDS
Cloreto de sódio (NaCl)Sigma-Aldrich S9888
Brometo de cetiltrimetil amônio (CTAB)Sigma-Aldrich H6269
Uvex by Honeywell Futura Goggles S345C, UvextremeStaples423263Ou óculos equivalentes
Luvas de nitrilo High Five COBALT, GRANDENeta ScientificHFG-N193Ou luvas equivalentes
GelRed Ácido Nucleico Gel Stain 10.000x em águaBiotium41003
Brometo de Etídio 10 mg/mLBiotium40042Perigoso em caso de contato com a pele. Use luvas de nitrilo e óculos de proteção
Agarose Ultrapure BioreagentVWR International LLCJT4063
GeneRuler 1 kb Plus DNA LadderThermo Fisher ScientificFERSM1332
8 - 48 kb CHEF Padrões de tamanho de DNABio-Rad170-3707
Pippin PrepLife Technologies Corporation4472172Ou aparatus de gel de campo de pulso equivalente
Papel de filtro qualitativo Whatman, Grau 1Sigma-Aldrich WHA1001042Ou câmara de crescimento equivalente
Câmara de Crescimento PercivalPercivalAR66LXC9
NanoDrop 8000 UV-Vis EspectrofotômetroThermo Fisher ScientificND-8000-GLOu espectrofotômetro equivalente
Quant-iT PicoGreen dsDNA Assay KitThermo Fisher ScientificP11496
TAE Buffer (Tris-acetato-EDTA) (50x)Thermo Fisher ScientificB49Dilua 1/50 com água antes de usar (até 1x)
TE BufferThermo Fisher Scientific12090015 
Tris-borato-EDTA, solução 10x (eletroforese)Thermo Fisher ScientificBP13334Diluir 1/10 com água antes de usar (até 1x)
Nitrogênio líquidoNitrogênio líquido (-196 ° C) é um risco de congelamento. Ele também se expandirá rapidamente após o aquecimento e não deve ser mantido em um recipiente bem fechado
2 W29290710708976001

Referências

  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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Reimpressões e permissões

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