基因组DNA高通量提取技术及其在骨髓库捐献者样本HLA基因分型中的应用

本研究旨在建立从全血EDTA抗凝样本中高通量提取基因组DNA的有效方法,以常规应用于Luminexr SSO HLA流式磁珠基因分型。使用2ml深孔板和TECAN DNA全自动工作站,从288份骨髓捐献者样本中提取基因组DNA;提取的DNA样本用紫外分光光度仪测定其浓度和纯度,并采用琼脂糖凝胶电泳检测DNA的完整性;DNA样本用Onelambdar SSOHLA-A、B和DRB1基因分型试剂盒进行PCR扩增、分子杂交和Luminex流式磁珠分析仪检测,统计分析每一DNA样本HLA-A、B和DRB1基因扩增产物经DNA探针分子杂交后的阳性磁珠和阴性磁珠的荧光信号强度。结果表明:从400μl全血中提取了基因组DNA,288份样本的DNA产量平均为3.217±0.715μg,A260/A280值平均为1.710±0.103,A260-A320/A280-A320值平均为1.761±0.151;用琼脂糖凝胶电泳法测得DNA的分子量均大于15kb;每一样本HLA-A、-B和-DRB1杂交后的阳性磁珠的荧光信号强度均>600RFU,而阴性磁珠的荧光信号强度<50RFU。结论:本方法适用于从大量全血样本中快速提取基因组DNA,所得的基因组DNA适用于高通量中华骨髓捐献者样本的HLA流式磁珠基因分型等下游的移植免疫学与分子生物学实验。

高通量提取西红柿基因组DNA方法探究及其在SNP分型中的应用

随着植物分子生物学的发展,植物分子试验对于大规模样品DNA提取的需求越来越大。本研究旨在开发快速、简便、高通量的DNA提取技术。以西红柿叶片为试验材料,用96孔盒对西红柿叶片进行冷冻干燥及粉碎,基于改良的SDS提取DNA方法,采取排枪“两步加样一步抽提”,简化提取步骤,实现DNA的高通量提取。该方法提取DNA样品的平均浓度在138.6 ng/µL左右,满足一般性的PCR扩增要求;琼脂糖凝胶电泳结果显示绝大部分样品泳道可见清晰完整的DNA条带,无明显降解,并伴有少量的RNA污染。利用3个等位基因特异的定量PCR基因分型系统(AQP)分子标记对192个样本进行检测,结果显示3个标记的整体检测结果良好,均能有效区分样品间的不同等位基因位点。样品的有效荧光值占比在97%~99%之间,可以用于分子标记检测或遗传群体的基因分型。本研究在前人基础上探讨了一种简便、快速、高通量的西红柿基因组DNA提取方法,对于提取其他植物叶片组织DNA同样适用,并且该方法能够成功应用于AQP等其他类似的荧光分子标记检测,为大规模分子标记检测等实验DNA样品准备提供了借鉴。

3种褐黄血蜱基因组DNA提取方法的比较

目的在保持褐黄血蜱Haemaphysalis flava寄生蜱虫体形态完整的前提下,综合比较95℃水浴法、改良碱裂解法、离心柱法3种提取方法对蜱组织DNA提取质量的差异,筛选适用于蜱鉴定分型的高效稳定基因组DNA提取方法。方法取蜱标本的一只足作为实验样本,通过95℃水浴法、改良碱裂解法和离心柱法分别提取样品中基因组DNA,检测提取物浓度以及A260/A280和A260/A230比值,并通过PCR技术检测蜱分型相关基因16S rDNA(16S ribosoma DNA,16S核糖DNA)、ITS2(internal transcribed spacer 2,内转录间隔区2)的片段扩增效率,综合分析3种提取方法的优劣。多组之间使用单因素方差分析(ANOVA检验),两组之间比较采用t检验分析。P<0.05为差异有统计学意义。结果3种提取方法均可获得足量的蜱基因组DNA,改良碱裂解法提取效率显著高于其他2种方法(P<0.05),A260/A280和A260/A230比值结果表明离心柱提取法获得的DNA纯度更高,进一步的PCR实验表明,在模板量一致的情况下,以离心柱法提取的DNA为模板扩增产生的16S rDNA、ITS2片段扩增效率更高,而以95℃水浴法提取的DNA为模板扩增产生的16S rDNA、ITS2片段效率较低。结论离心柱法是提取蜱基因组DNA高效且实用的方法,能够在保持虫体形态完整的情况下满足对寄生蜱进行后续基因分型实验的要求。

人体肠道微生物基因组DNA提取方法的比较

探究了不同DNA提取方法对人体肠道微生物菌群研究的影响,为今后研究人体肠道微生物时选择提取方法提供参考依据。选择市面上3种商业化肠道微生物DNA提取试剂盒和1种实验室改良方法对20份人类粪便样本中微生物DNA进行提取,根据DNA浓度、纯度和微生物多样性比较4种DNA提取方法差异。结果表明:Q-试剂盒法(QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit,Qiagen)、ET-试剂盒法(ET粪便DNA快速提取试剂盒,IDMBIO)、P-实验室改良法3种方法提取的DNA得率较高;方法 P获得的OTU数量最多;α多样性分析结果显示4种提取方法差异不显著;方法 P、方法 Q得到肠道微生物组成结构相似度较高,方法 ET、方法 Y(MolPure Stool DNA Kit,Yeasen)得到肠道微生物组成相似度较高;4种DNA提取方法所得微生物群落构成在门水平和属水平差异明显。每种DNA提取方法都有各自提取偏好性菌属,经过综合比较,方法 Q和方法 ET提取DNA的得率更高、速度更快。

外周血基因组DNA提取试剂盒的改良

对现有DNA提取试剂盒进行改良,减少DNA提取成本,寻找经济、稳定的提取方法。将96份血液标本分为A、B两组,各48份,组内按外周血体积分为250μL、500μL、750μL三组。A组(试剂盒法)采用杭州倍沃医学科技公司的血液基因组小量提取试剂盒(离心柱型),B组(改良法)使用3%明胶吸附白细胞代替试剂盒法中分离白细胞的步骤,其余步骤同试剂盒法。采用紫外分光光度计、凝胶电泳、荧光定量PCR比较两种提取方法不同体积外周血DNA提取效果。与试剂盒法相比,改良法250μL DNA提取得率稍低,差异无统计学意义(P>0.05);改良法500μL、750μL DNA提取得率及500μL的OD_(260)/OD_(280)值均显著高于试剂盒法(P<0.01),差异具有统计学意义。琼脂糖凝胶电泳发现两种方法提取的DNA条带均完整,无拖尾现象,定量PCR扩增后两者产物融解曲线均为单峰,Ct值差异无统计学意义。本实验中改良全血DNA提取法在提取大量血体积DNA时具有优势,是一种经济、稳定、高效的DNA提取方法。

丹参基因组DNA提取方法比较研究

目的:为了探究最适合丹参基因组DNA的提取方法。方法:本研究以丹参叶片为材料,采用不同的方法提取其基因组DNA,通过凝胶电泳检测其完整度、微型分光光度计检测浓度及纯度、看家基因扩增等进行比较,以选择出最适宜的提取方法。结果:应用碱裂解煮沸法、尿素法不能得到完整DNA;4×CTAB法所得的DNA有RNA污染;SDS冰浴法、PVP-40法和尿素法提取的DNA有蛋白质和酚类污染;改良尿素法所得DNA的看家基因扩增效果不好;1.5×CTAB法、2×CTAB法和高盐低pH法提取的DNA能保证看家基因的扩增。结论:2×CTAB法提取的DNA浓度和纯度高,可用于后续相关分子生物学研究。

产教研融合助力应用型人才培养——以“基因组DNA的提取与PCR鉴定”项目为例

基因组DNA的提取与PCR鉴定是分子生物学中最基础的技术之一,传统实验教学模式下,学生主体意识缺乏,教学效果不佳。教学团队从教学内容重构、教学方法创新、实验环境创建、教学评价规范化这四个方面对“基因组DNA的提取与PCR鉴定”项目进行重组和创新,以培养学生的创新能力,提高学生学习自主性和分析解决问题的能力。

高通量提取桃树叶片组织基因组DNA的研究

以1个桃树杂交后代群体中不同成熟度的桃叶片组织为试材,以商品试剂盒为对照,采用高通量提取DNA的方法,研究了提取试剂、研磨仪使用钢珠大小和震动频率、时间等参数对提取DNA产物产率、质量的影响。结果表明:在常用的CTAB中添加0.3%的抗坏血酸,并提高PVP浓度至4%,NaCl浓度至12%,能有效解决试剂盒提取过程中出现色素及蛋白质、多糖等杂质问题。提取方法和研磨方法优化组合,筛选获得高通量提取不同成熟度桃叶片DNA的方法,表明改良的提取方法采用5mm研磨珠、60s、30次/s或5mm研磨珠、60s、25次/s的研磨预处理,不仅省时省工,适用不同成熟度的桃叶片组织,而且提取效果最好,产率最高,质量符合基因组测序要求。该研究为高效提取DNA提供了技术依据。

鲜榨果汁基因组DNA快速提取方法的建立及优化

目的建立及优化鲜榨果汁基因组DNA快速提取方法。方法本研究比较了植物DNA快速提取试剂盒法、棉签法、纤维素膜片法和滤纸片法4种方法提取15种鲜榨果汁基因组DNA的效果,并筛选不同的提取液和裂解液、优化裂解液中的盐酸胍浓度和果汁基因组提取时间。结果滤纸片法采用DNA裂解液(6 mol/L盐酸胍、1%聚乙烯吡咯烷酮、50 mmol/L三羟甲基氨基甲烷盐酸盐、20 mmol/L乙二胺四乙酸、21.3 mmol/L曲拉通-X-100;pH 6.4)、DNA漂洗液3(8 mol/L盐酸胍、50 mmol/L三羟甲基氨基甲烷盐酸盐;pH 6.4)和DNA漂洗液4(10 mmol/L三羟甲基氨基甲烷盐酸盐、100 mmol/L氯化钠;pH 8.0)即可在5 min内从鲜榨果汁中提取得到适用于聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的基因组DNA。结论本研究建立的滤纸片法不需要离心机等昂贵的仪器设备、操作简单、无刺激性气味、无环境条件限制,具有快速、价廉、环保等优点,为果汁基因组DNA快速提取与现场鉴定研究提供了参考。

一种用于桑RAD-Seq高通量测序的基因组DNA提取方法

[目的]筛选一种能够得到高质量桑树基因组DNA的方法。[方法]采用天根试剂盒法(Plant Genomic DNA Kit离心柱型),并稍加改进,从11个桑种的新鲜嫩叶中提取DNA。[结果]该方法简单快速,不需要复杂仪器,且能有效地除去桑叶中的多糖、多酚、蛋白质等杂质,得到的DNA能够满足RAD-Seq高通量的测序要求。[结论]建立了一种用于桑RAD-Seq高通量测序的基因组DNA提取方法。

基于高通量测序的DNA损伤及修复检测技术研究进展

近十几年来,随着高通量测序技术的不断发展,越来越多针对不同类型DNA损伤的测序检测方法被开发并应用于相关研究。这些技术的发展不仅帮助解析不同损伤类型对应修复途径的动态调控过程,揭示关键作用因子及功能,发现新脆性热点,更极大促进了人们对于诸如减数分裂同源重组、抗体生成、胞嘧啶去甲基化等重要生命过程的理解,并有望在疾病起始机制的剖析和肿瘤药物开发中有更广大的应用前景。然而,如何理解和选择合适的实验技术成为了一个亟待解决的问题。本文综述了几类常见DNA损伤类型的主要测序检测方法,介绍了其基本原理和应用场景,期望能够为这些技术的选择、应用和进一步开发优化提供参考。

高通量半自动基因组DNA提取仪的开发与应用

大规模高质量基因组DNA的提取是植物分子生物学研究的基础,是作物种质资源鉴定、重要农艺性状调控基因的正向定位克隆、作物基因组标记分子辅助育种的重要技术环节。然而,目前常规的单管离心法效率不能满足大规模提取需要,整板离心法及全自动高通量核酸提取仪对设备和耗材要求较高,实验室常用的传统离心方法步骤较为繁琐,涉及较多有机溶剂,耗时较长,成本较高,不太适用于大批量植物材料。为了满足一般实验室大规模、低成本、高质量DNA提取的需求,我们开发了一套半自动DNA提取仪、配套耗材和钢珠分样器,并开发相应DNA提取流程和试剂。应用高通量、高效率的磁珠法吸附DNA,目的是建立简化、快速、高效且安全的植物组织基因组DNA提取方法。通过对小麦、水稻、玉米等主粮作物,以及部分种类的杂粮、油料、蔬菜等植物组织进行DNA提取,并用琼脂糖凝胶电泳、Qubit等方法对DNA完整性和纯度检测,结果表明:(1)磁珠法提取的植物基因组DNA质量与纯度高、完整性好、无降解且无盐离子、有机物等污染;(2)提取过程无需反复对每个样品进行标注,试剂少、步骤少、操作简单快速且成本低,平均每人每天可提取2000个样品;(3)所得DNA样本可应用于基因克隆,转基因检测、CRISPR编辑检测等多种分子实验,也可用于多种NGS(Next Generation Sequencing)建库的高通量深度测序检测。因此,基于磁珠法的DNA纯化方案为植物研究提取DNA提供了一种简单、高效且经济的方法。

腐乳中菌群基因组DNA提取方法的对比研究

为更好研究腐乳中微生物菌群的多样性,采用改良十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)法和玻璃珠法对腐乳中的微生物进行非培养方式的基因组DNA提取,并将提取产物进行高通量测序分析。结果显示,在基因组DNA提取浓度方面,玻璃珠法和改良CTAB法均能得到一定量的基因组DNA,且均可得到扩增条带,但玻璃珠法拖尾严重。借助高通量测序方法检测,两种提取方法得到的样品基因组DNA在文库中的序列基本都能够被测出,在门和属水平上菌群结构相差不大。综上,改良CTAB法更适合大批量样品进行非培养方式的基因组DNA提取,该方法提取得到的基因组DNA浓度高且不影响后续实验。

5种金边瑞香基因组DNA提取方法比较研究

[目的]研究不同提取方法对金边瑞香基因组DNA提取质量的影响,筛选最佳提取方法。[方法]以金边瑞香叶片为试材,以SDS法、改良CTAB法、SDS-CTAB法、高盐低pH法和尿素法5种方法提取基因组DNA,并从DNA纯度、浓度、酶切电泳结果和ISSR-PCR扩增产物电泳等方面进行比较分析。[结果]高盐低pH法和尿素法提取的金边瑞香基因组DNA富含蛋白质和多糖等杂质,DNA纯度低;SDS法提取的基因组DNA含有一些酚类物质和盐等杂质,DNA纯度较低;改良CTAB法提取的基因组DNA纯度较高,但浓度和产率低。SDS-CTAB法提取的基因组DNA纯度、浓度和产率最高,酶切和ISSR-PCR产物电泳检测效果最好。[结论]SDS-CTAB法提取的金边瑞香基因组DNA质量与产量最佳,可以满足后续分子生物学研究的需求。

多房棘球绦虫基因组DNA三种提取方法的比较

目的综合比较95℃水浴法、碱裂解法及离心柱法提取多房棘球绦虫虫体基因组DNA的质量差异,筛选出适用于PCR鉴定多房棘球绦虫线粒体DNA分型的DNA提取方法。方法无菌条件下取适量多房棘球绦虫原头节(Protoscoleces,PSCs)、囊壁组织样本为实验材料,分别采用95℃水浴法、碱裂解法及离心柱法提取虫体样本中的基因组DNA,检测其浓度与A260/A280比值,并以提取的DNA为模板,通过PCR扩增多房棘球绦虫核基因延伸蛋白样蛋白(Ezrin/radixin/moesin-like protein,elp)和线粒体基因细胞色素b(Cytochrome b,cob)、NADH脱氢酶亚基2(NADH dehydrogenase subunit 2,nad2)和细胞色素c氧化酶亚基I(Cytochrome c oxidase subunit 1,cox1)的片段,综合比较3种方法提取的基因组DNA扩增效果。结果3种方法均可从PSCs中提取出基因组DNA,琼脂糖凝胶电泳和核酸定量结果显示离心柱法提取的基因组DNA A260/A280比值最高,差异具有统计学意义(P<0.01),且在加样模板总量一致的情况下,以离心柱法提取的PSCs DNA为模板扩增的cob、nad2和cox1基因产物电泳条带清晰、明亮,片段长度准确;而使用95℃水浴法和碱裂解法提取的PSCs基因组DNA仅有效扩增出cob基因条带。通过离心柱法提取的囊壁组织DNA为模板仅扩增出elp基因片段,小鼠组织基因组DNA未扩增出任何虫体的目的基因片段。结论使用离心柱法从多房棘球绦虫PSCs中提取的基因组DNA质量最佳,能够有效扩增出虫体线粒体基因片段,且无宿主来源细胞的污染,可满足后续实验室对多房棘球绦虫不同虫株的基因型鉴定研究。

基于高通量测序技术检测全基因组DNA甲基化水平的方法

DNA甲基化的研究最近几年一直是表观遗传学研究的重点。有关DNA甲基化水平检测的方法大体上有十几种,随着第二代测序技术的发展,实现了在全基因组水平上对甲基化状态进行检测。目前,基于第二代高通量测序进行全基因组DNA甲基化水平检测的方法主要有BSP-seq(亚硫酸氢盐修饰结合直接测序法)、Me DIP-seq(甲基化DNA免疫共沉淀测序法)、MBD-seq(甲基化DNA富集结合高通量测序法)。就这3种方法在原理、流程、优缺点、优化使用及后期需要用到的部分生物信息学资源等方面的研究进展作一综述,旨在为研究者在采用高通量测序方法研究DNA甲基化模式时提供一些思路。

微波法快速提取放线菌基因组DNA

原有的放线菌基因组DNA提取方法费时、费力、费用高 ,且对极端环境放线菌成功率较低。利用微波热振惊提取固体培养基表面放线菌菌落基因组DNA ,具有快速、简便、费用低廉等优点。所得的基因组DNA可作为PCR反应的模板进行 1 6SrRNA基因有效扩增。

一种简易的昆虫基因组DNA提取方法

报道了一种改进的昆虫基因组DNA 的提取方法.结果表明,该方法可在常温条件下,对多种昆虫及人体组织进行酚/氯仿抽提,DNA 得率较高,OD260/280 的值在1.6～1.9 之间.

一种快速简便的植物病原真菌基因组DNA提取方法

尿素提取法是最新报道的一种植物拟南芥基因组DNA的提取方法,但是还没有应用于植物病原真菌DNA的提取。本研究采用改进的4种不同的方法(尿素提取法、CTAB提取法、氯化苄提取法以及SDS-CTAB提取法),分别对5种分类地位不同的植物病原真菌(草莓疫霉病菌、西瓜蔓枯病菌、草莓炭疽病菌、西瓜枯萎病菌和水稻纹枯病菌)的基因组DNA进行提取和比较。结果表明,尿素提取法和SDS-CTAB法均能提取到所有5种真菌的基因组DNA,而尿素提取法提取DNA的效率更高、质量更好,操作步骤更为快速简单。

福尔马林保存的动物标本基因组DNA的提取方法

从在福尔马林长期保存的动物物标本中提取基因组DNA用于分子生物学研究一直是一个未得到彻底解决的难题。本文提出了一种从浸泡在福尔马林的大仓鼠肝脏和日本鳗鲡肌肉标本中提取基因组DNA的新方法。取浸泡于福尔马林中的大仓鼠肝脏或日本鳗鲡肌肉适量 ,用PBS溶液冲洗 ,放在灭菌的吸水纸上将其揩干 ,于超净工作台内用无菌剪刀将材料剪成 5 0mg的小块 ,放入PBS液浸泡 12～ 2 4h ;然后转入 70 %的乙醇中处理 12～ 2 4h。依次换入下列梯度酒精中处理 :80 %乙醇 ,2h ,重复一次 ;90 %乙醇 ,2h ,重复一次 ;95 %乙醇 ,2h ,重复一次 ;10 0 %乙醇 ,1h ,重复一次。然后将材料放入 1/ 2倍的PBS液中浸泡 12h ,其间更换一次溶液。提取方法参考Sambroock等人 (1989) ,加蛋白酶K的量按标准量 (10 0 μg/mL) ,在 5 0～ 5 6℃温浴 3～ 6h处理过程中 ,不断轻摇混匀 ,视消化效果可以重复加入标准量的 1/ 2倍蛋白酶K进行消化 ,直至将材料完全消化为止 ;酚氯仿抽提最后一次的上清液移入透析袋中透析 ;沉淀DNA时 ,在 - 2 0℃下 2 0min效果为宜。该方法主要特点在于对标本进行预处理 ,在保证不使DNA进一步降解的前提下 ,首先去除标本中所含的福尔马林溶液的成分 ,然后利用改进的酚氯仿抽提法提取该类标本的基因组DNA 。