Summary

Um protocolo de extração de DNA de mosquito baseado em contas magnéticas para sequenciamento de próxima geração

Published: April 15, 2021
doi:

Summary

Descrito aqui é um protocolo de extração de DNA usando contas magnéticas para produzir extrações de DNA de alta qualidade de mosquitos. Essas extrações são adequadas para uma abordagem de sequenciamento de próxima geração a jusante.

Abstract

Um protocolo de extração de DNA recentemente publicado usando contas magnéticas e um instrumento automatizado de extração de DNA sugeriu que é possível extrair DNA de alta qualidade e quantidade de um mosquito individual bem preservado suficiente para sequenciamento de genoma a jusante. No entanto, a dependência de um caro instrumento automatizado de extração de DNA pode ser proibitiva para muitos laboratórios. Aqui, o estudo fornece um protocolo de extração de DNA baseado em contas magnéticas, que é adequado para baixo a médio rendimento. O protocolo descrito aqui foi testado com sucesso utilizando amostras individuais do mosquito Aedes aegypti. Os custos reduzidos associados à extração de DNA de alta qualidade aumentarão a aplicação de sequenciamento de alto rendimento a laboratórios e estudos limitados de recursos.

Introduction

O desenvolvimento recente de um protocolo de extração de DNAmelhorado 1 permitiu muitos estudos de alto impacto a jusante envolvendo sequenciamento de genoma inteiro2,3,4,5,6. Este protocolo de extração de DNA baseado em contas magnéticas fornece um rendimento de DNA confiável de amostras individuais de mosquitos, o que, por sua vez, reduz o custo e o tempo associados à aquisição de um número suficiente de amostras de coleções de campo.

Os recentes avanços na genômica populacional e paisagística estão diretamente correlacionados com a diminuição dos custos de sequenciamento de genomas inteiros. Embora o protocolo anterior de extração de DNA1 aumente a eficiência associada ao sequenciamento de alto rendimento, laboratórios/estudos menores sem os fundos podem optar por não usar essas novas poderosas ferramentas de genômica paisagística e populacional devido aos custos de implementação do protocolo (por exemplo, custos de instrumentos especializados).

Aqui, é apresentado um protocolo de extração de DNA modificado que usa um passo de extração de contas magnéticas semelhante ao Neiman et al.1 para obter DNA de alta pureza, mas não conta com instrumentos de alto custo para lise tecidual e extração de DNA. Este protocolo é adequado para experimentos que exigem >10 ng de DNA de alta qualidade.

Protocol

1. Armazenamento geral de amostras e preparações antes da extração de DNA Hidrate a amostra em 100 μL de água de grau PCR por 1h (ou durante a noite) a 4 °C se a amostra tiver sido armazenada em >70% de álcool para suavizar o tecido. 2. Interrupção da amostra Coloque uma incubadora ou bloco de calor tremendo a 56 °C. Faça a mistura tampão/enzima proteinase K (PK). 2 μL de Proteinase K (100 mg/mL) e 98 μL de Proteinase K Buffer (total de 100 μ…

Representative Results

O rendimento médio de DNA por tecido de cabeça/tórax de mosquito individual foi de 4,121 ng/μL (N = 92, desvio padrão 3.513) medido utilizando um fluorômetro quando eluido usando 100 μL de tampão de elução. Isso é suficiente para os requisitos de entrada de DNA genômico de 10-30 ng necessários para toda a construção da biblioteca degenomas 1,7. A quantidade de DNA pode variar entre 0,3-29,7 ng/μL, dependendo do tamanho do corpo do mosquito e das c…

Discussion

O protocolo descrito aqui pode ser adaptado para outras espécies de insetos. A versão original do protocolo introduzido em Nieman et al.1 foi testada em várias espécies, incluindo Aedes aegypti, Ae. busckii, Ae. taeniorhynchus, Anopheles arabiensis, An. coluzzii, An. coustani, An. darlingi, An. funestus, An. gambiae, An. quadriannulatus, An. rufipes, Culex pipiens, Cx. quinquefasciatus, Cx. theileri, Drosophila suzukii, Chrysomela aeneicollis Tuta absoluta, e Keiferia lycopersicel…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Reconhecemos o apoio financeiro do Centro Regional de Excelência para Doenças Transmitidas por Vetores do Pacífico financiado pelos Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos EUA (Acordo Cooperativo 1U01CK000516), cdc conceder NU50CK000420-04-04, o USDA National Institute of Food and Agriculture (Projeto Hatch 1025565), uf/IFAS Florida Medical Entomology Laboratory fellowship to Tse-Yu Chen, NSF CAMTech IUCRC Phase II grant (AWD05009_MOD0030) e Florida Department of Health (Contract CODQJ). As conclusões e conclusões deste artigo são dos autores e não representam necessariamente as opiniões do Serviço de Pesca e Vida Selvagem dos EUA.

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

Referências

  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).
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  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).
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Citar este artigo
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).

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