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Eppendorf 工作站NGS文庫構建方案
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本文由 艾本德中國 Eppendorf China 整理匯編
2023-09-15 15:01 1015閱讀次數(shù)
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高質量的下一代測序 (NGS) 文庫的制備是一個復雜的過程,需要投入大量時間、經費和專業(yè)知識。珍貴樣品通常要處理多日(取決于所用試劑盒),直至準備好文庫進行測序。完整的方法由多個部分組成,每個都有特有的精度要求和數(shù)百個移液步驟。由于移液精度取決于用戶,因此導致了不穩(wěn)定性,這對重復性產生了負面影響。
Eppendorf epMotion? 自動移液工作站可以用極少的用戶干預和設定時間來簡化這個費力的過程,即使是對于樣本數(shù)量較少的操作也可使用。為了盡可能減少編程并讓您快速啟動和運行,Eppendorf 提供了經過預先優(yōu)化和試劑廠家認可的 NGS 試劑盒方法,這將獲得可重復的優(yōu)質的二代測序文庫。
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Eppendorf 工作站NGS文庫構建方案
- 高質量的下一代測序 (NGS) 文庫的制備是一個復雜的過程,需要投入大量時間、經費和專業(yè)知識。珍貴樣品通常要處理多日(取決于所用試劑盒),直至準備好文庫進行測序。完整的方法由多個部分組成,每個都有特有的精度要求和數(shù)百個移液步驟。由于移液精度取決于用戶,因此導致了不穩(wěn)定性,這對重復性產生了負面影響。
Eppendorf epMotion? 自動移液工作站可以用極少的用戶干預和設定時間來簡化這個費力的過程,即使是對于樣本數(shù)量較少的操作也可使用。為了盡可能減少編程并讓您快速啟動和運行,Eppendorf 提供了經過預先優(yōu)化和試劑廠家認可的 NGS 試劑盒方法,這將獲得可重復的優(yōu)質的二代測序文庫。[詳細]
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- 基因組DNA文庫構建必備實驗技巧基因組DNA文庫用途十分廣泛,如用于人類及動植物基因組學研究,基因表達調控研究,分析、分離特定的基因片段等.通常情況下,基因組文庫構建的基本流程可以歸為四大步驟:分離基因組DNA、對基因組DNA作相關的處理、將基因組DNA片段連接入載體、將重組載體轉入宿主細胞.一、分離基因組DNA(gDNA)毫無疑問,高質量的基因組DNA對于基因組文庫構建是至關重要的.需要通過經驗來選擇合適的基因組DNA分離方法,在分離過程中保證DNA不被過度剪切或降解,同時也要盡量保證DNA的純度.二、處理基因組DNA根據(jù)研究目的,研究者需要選擇合適的載體.不同的載體對基因組DNA的長度有不同的要求,必須選擇合適長度的基因組DNA來構建基因組文庫.比如,對于黏粒載體,合適的片段長度大約為40kb;對于BAC載體,合適的片段長度平均為120kb-300kb.構建黏?;蚪MDNA文庫,需要將基因組DNA用注射器抽打來隨機剪切DNA;接著用末端修復酶修復DNA,可以提高DNA連接入載體的效率;然后通過脈沖場電泳或者普通電泳來找到40kb左右的DNA片段,隨后使用膠回收試劑盒回收DNA.構建BAC基因組DNA文庫,需要將基因組DNA用限制性內切酶(常用EcoRI、BamHI或者HindIII)來消化基因組DNA,然后通過脈沖場電泳找到合適長度的DNA片段(比如100kb-150kb),隨后透析回收DNA.需要注意:(1)電泳時,要選用合適的DNALadder,以保證電泳后可以準確定位所需分子量的DNA.(2)電泳以后,應盡量縮短用紫外光照射目標DNA的時間,否則會顯著降低克隆效率.(3)回收DNA的時候,應該要避免過度離心,以防止DNA被剪切,降低文庫質量.三、載體的選擇目前,常用的基因組文庫載體有黏粒載體、P1噬菌體載體、PAC載體(P1人工染色體)、BAC載體(細菌人工染色體)和YAC載體(酵母人工染色體).選用何種載體可以參考如下幾個因素:1、目標區(qū)域的大?。喝绻蚪M的目標區(qū)域很?。ㄐ∮?0kb),那么可以選擇黏粒載體甚至λ噬菌體載體.利用現(xiàn)有的商品化的黏粒載體、GX率的包裝混合物和合適的大腸桿菌菌株,可以方便的構建黏粒載體文庫.如果基因組的目標區(qū)域比較大,那么P1、PAC或者BAC就比較合適了.P1操作比較困難,PAC相對簡便.BAC載體也是很好的選擇,可以利用現(xiàn)有的成熟產品來構建BAC文庫,比如商業(yè)化的一系列BAC載體及配套試劑盒.如果目標區(qū)域非常大(大于250kb),那么YAC載體就是了.不過,應用YAC載體來構建基因組文庫,操作非常繁瑣困難.表1各種載體的比較載體容量(kb)宿主導入細胞方式黏粒30-45大腸桿菌轉導P170-100大腸桿菌轉導PAC130-150大腸桿菌電轉BAC120-300大腸桿菌電轉YAC250-400酵母轉化2、篩選文庫的難易程度:黏粒載體一般使用傳統(tǒng)的濾膜影印雜交來篩選,但是這種方法對于構建區(qū)域圖譜及疊連群來說既費力又浪費.大容量載體文庫,如P1、PAC、BAC、YAC,以二維陣列保存,既可以用傳統(tǒng)的單拷貝的探針雜交法篩選,又可以用PCR進行多克隆的群體篩選.而且,使用高容量載體構建文庫,可以減少染色體步查的步驟.3、載體拷貝數(shù)的考慮:當把大片段DNA片段克隆到高拷貝的載體時,克隆DNA會發(fā)生重組,從而影響克隆序列的保真性和穩(wěn)定性;而單拷貝載體的低產量DNA是高通量分析的瓶頸.對這一矛盾的解決方案可采用EPICENTRE公司的CopyControlTM克隆系統(tǒng),CopyControlTM技術整合了單拷貝載體與多拷貝載體的優(yōu)點.單拷貝載體能提高插入片段的穩(wěn)定性,而且能在誘導劑的作用下,即時擴增出高拷貝數(shù)的克隆而獲得高產量的DNA.四、將基因組DNA片段連接入載體使用連接酶把上述大小合適的DNA片段連接入載體.許多商業(yè)化載體已經經過預處理,可以直接使用,無需內切酶消化及脫磷酸化處理.選用連接快、效率高的連接酶,連接反應體系以100μl為宜.注意:BAC載體連接完以后,需要將連接產物做脫鹽處理,除去連接反應緩沖液里的鹽分.五、將重組載體轉入宿主細胞如果構建黏粒文庫,需要用包裝蛋白來包裝上述的連接反應產物,測定包裝好的黏粒克隆的滴度,然后轉染.挑出重組子,鑒定插入片段的大小.如果文庫的大小和質量都令人滿意的話,就可以鋪板進行文庫篩選,或者擴增、保存文庫.如果構建BAC文庫,應選擇電轉法,將上述連接產物轉入受體菌,涂板長出克隆.獲得克隆后需要對BAC克隆的大小進行評估,確定文庫大小是否能夠滿足要求.如果文庫大小合適,就可以進行后續(xù)操作了.六、文庫克隆數(shù)的確定基因組DNA文庫需要包含足夠多的克隆,來保證文庫的代表性.一般使用如下的經驗公式來確定:N=ln(1-P)/ln(1-f)P是希望得到的覆蓋率,f是插入片段大小與基因組DNA大小的比值,N是所需的克隆數(shù).舉例來說,用BAC載體構建人類基因組文庫,人類基因組大小為3x109bp,插入片段大小為100kb,希望覆蓋率99%,那么所需要的BAC克隆數(shù)為N=ln(1-0.99)/ln(1-[106bp/3x109bp])=138,298技術支持資料:材料緩沖液和溶液-堿裂解液I,4°C50mM葡萄糖25mMTris-Cl(pH8.0)10mMEDTA(pH8.0)配制堿裂解液I約100ml,滅菌,保存在四度.-堿裂解液II,新鮮配置,室溫保存0.2NNaOH(從10N的NaOH新鮮制備)1%(w/v)SDS堿裂解液II應該新鮮配制,室溫保存.-堿裂解液III,4°C5M醋酸鉀,60ml冰醋酸,11.5mlSDW,28.5ml-酒精-70%酒精-異丙醇-酚:氯仿(1:1,v/v)-醋酸鈉(3M,pH5.2)-STE,4°C10mMTris-Cl(pH8.0)0.1MNaCl1mMEDTA(pH8.0)-TE(pH8.0)10mMTris-Cl(pH8.0)10mMEDTA(pH8.0)載體與菌株BAC轉化的大腸桿菌培養(yǎng)基和抗生素含12.5μg/ml氯霉素的LB平板和液體培養(yǎng)基酶和緩沖液溶菌酶RNaseA,不含DNase限制性內切酶和相應緩沖液核苷酸/寡核苷酸用于脈沖場凝膠電泳(pulsed-fieldgelelectrophoresis)的DNA標準參照物凝膠/點樣緩沖液脈沖場凝膠電泳(Pulsed-fieldgels,或者0.5%瓊脂糖凝膠)離心機/轉頭/離心管其他37攝氏度搖床1.BACDNA大量提取方案(參考文獻:Molecularcloning:ALaboratoryManualThirdEdition)此方案適合從500ml的菌液中提取BACDNA,一般可以產生20-25μg純化的DNA.方法1.將50μlBAC轉化菌的過夜培養(yǎng)物接種到500ml含12.5μg/ml氯霉素的LB液體培養(yǎng)基中,37℃震蕩(280rpm)培養(yǎng)12到16小時.2.2500g,4℃,離心15min,收集菌體.3.用100ml冰預冷的STE重新懸浮細菌沉淀.按步驟2方法離心收集細菌.4.用24ml含RNase(100μg/ml)的堿性裂解液I溶解細菌.加溶菌酶至終濃度為1mg/ml.5.加入24ml新鮮配置的堿性裂解液II.蓋緊離心瓶蓋,輕輕翻轉瓶子數(shù)次,使內容物完全混勻,冰裕5min.6.加入24ml冰預冷的堿性裂解液III,蓋緊瓶蓋,輕輕翻轉瓶子數(shù)次,使內容物完全混勻,置冰上5min.7.15000g,4℃,離心10min,將上清轉移到另一離心瓶中,棄沉淀.8.加等體積的酚:氯仿.輕輕翻轉離心瓶數(shù)次,混勻.3000g,室溫離心15min.9.將水相移至另一離心瓶中,加入等體積的異丙醇,翻轉離心瓶數(shù)次,混勻.10.15,000g,室溫離心15分鐘,回收核酸沉淀.11.棄上清,用20ml70%乙醇漂洗沉淀.12.棄乙醇,風干使乙醇揮發(fā)殆盡.13.小心將BACDNA沉淀溶于0.2mlTE(pH8.0)中.2.BACDNA的小量提?。▍⒖嘉墨I:Molecularcloning:ALaboratoryManualThirdEdition)此方案適合從5ml菌液中提取BACDNA,一般可以產生0.1-0.4μg的BACDNA.方法:1.挑取單菌落接種至5ml含12.5μg/ml氯霉素的LB培養(yǎng)基中,37℃劇烈震搖過夜.2.2000g,4℃,離心5min,收集菌體.3.在每個離心管中加5ml預冷的STE,用移液器吹懸細菌沉淀.按步驟2離心收集細菌.4.將菌體重懸于200ul冰冷的堿性裂解液I中.將菌體轉移至預冷的微量離心管中,置于冰上.5.向管中加入400μl新鮮配置的堿性裂解液II.輕輕翻轉數(shù)次,將離心管置于冰上.6.向管中加入300μl冰冷的堿性裂解液III,輕輕翻轉數(shù)次.將離心管置于冰上5min.7.在微量離心機上以Zda速度4℃離心5min,除去細胞碎片沉淀.將上清移入一新的微量離心管中.室溫下加入900μl異丙醇,輕輕翻轉數(shù)次離心管,混勻.8.立即在微量離心機上室溫下Zda速離心5min,使核酸沉淀.棄去上清,用1ml70%乙醇小心漂洗.室溫下離心2min,吸去乙醇.室溫干燥沉淀5-10min后,將沉淀溶于50μlTE(pH8.0)中.[詳細]
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病原微生物檢測除了傳統(tǒng)的培養(yǎng)、酶免、血清學等方法以外,目前主要涉及到定量 PCR 和二代測序(宏基因組測序,mNGS),檢測機構主要為疾控、醫(yī)院和第三方醫(yī)學檢驗所。[詳細]
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