难提取细菌基因组DNA提取方法的比较与优化

目的:比较并优化2种试剂盒提取以巨型球菌为代表的难提取细菌基因组DNA的方法,以获得高质量的DNA用于高通量测序,探索高通量测序样品的前期处理方法。方法:用Life Technologies公司的Charge Switchg DNA Mini Bacteria Kit和Roche公司的High Pure PCR Template Preparation Kit提取制备困难的巨型球菌基因组DNA,然后通过添加溶葡球菌酶和增加溶菌酶、RNase A、Protein K的投入量及延长消化时间优化2个试剂盒,对4种方法提取的细菌基因组DNA进行浓度、纯度和基因组完整性测定,选取质量良好的基因组进行高通量测序。结果:改良后的2个试剂盒提取的巨型球菌DNA浓度较高,分别达到78.4和67.8 ng/μL,可满足高通量测序的需求,并获得基因组全序列。结论:改良后的2种方法是提取制备困难的巨型球菌基因组DNA更好的方法。     

慢性阻塞性肺疾病患者支气管肺泡灌洗液细菌宏基因组DNA的制备

【目的】优化稳定期慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases,COPD)患者支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluids,BALF)细菌宏基因组DNA的提取方法,以便于高效提取微量的细菌DNA进行后续的PCR反应和测序。【方法】取稳定期COPD患者的BALF 5mL,离心收集细胞。为了有效提取样品中革兰氏阳性菌的基因组,对QIAGEN的DNA提取试剂盒的操作步骤进行优化:加入裂解缓冲液ATL后首先运用研磨珠和多功能生物样品匀质器破碎菌壁,再加入蛋白酶K孵育,然后加入裂解缓冲液AL振荡混匀。无水乙醇沉淀DNA后,将全部溶液过柱,用洗液AW1和AW2各洗柱一次,最后加50μL洗脱液洗脱DNA。提取的DNA定量后,运用PCR方法检测样本中的细菌16S rDNA量,并按照测序要求构建DNA文库进一步验证。【结果】试剂盒优化法提取的BALF的DNA总量为467.5(135.0-1697.5)ng,明显高于按照传统酚-氯仿法提取的DNA总量95.0(0-612.5)ng,并且所提取的DNA可以很好的扩增细菌的16S rDNA以及构建DNA文库,改良后的扩增产物明显增多(P=0.002)。【结论】使用DNA提取试剂盒结合研磨珠和多功能生物样品匀质器破菌壁的方法能够更高效的提取BALF中微量的宏基因组DNA,为进一步的测序和菌群分析打下基础。     

煤地质环境微生物总基因组DNA提取方法的优化

高质量的DNA是进行分子生物学研究的基础。通过对传统DNA抽提方法(酚-氯仿法)进行改进,并以Rhodococcus sp.R04和煤粉为实验材料对细胞破碎条件进行优化,建立了一种可用于煤地质环境微生物基因组DNA高效提取的改良方法。以改良法和商业试剂盒提取煤地质环境微生物基因组DNA,通过琼脂糖凝胶电泳、细菌及古菌特异性片段的PCR扩增来评价所提取DNA的质量。改良法和试剂盒法均能获得煤地质环境微生物基因组DNA,并能用于多种特异性PCR扩增。与试剂盒提取的DNA相比,改良法获得的DNA片段主带明显,约占总DNA含量的50%,分子量大小接近23 kb,并且提取量大,约为试剂盒的5-10倍。同时,能用于如DNA文库构建和宏基因组测序等。此外,改良法所用试剂普通,价格便宜,提取的煤地质环境微生物基因组DNA质量较高,适于实验室和科学研究。     

枝干树皮宏基因组DNA的提取

旨在得到一种适用于提取多种枝干树皮的高质量DNA的方法。参考前人提取植物DNA的经验,综合了研磨时加PVP、缓冲液洗涤、SDS与CTAB结合使用、高浓度KAc低温冻融、高浓度Na Cl条件下异丙醇沉淀、DNA完全溶解后加微量RNase A处理等操作,所得5种基因组DNA浓度介于190-970 ng/μL,纯度都很高,皆能被限制性内切酶切割,都可用作模板扩增到细菌16S r RNA基因片段,以苹果树皮DNA为模板扩增到苹果BIP和PDI基因且苹果树皮基因组DNA经测序公司检测,质量满足高通量测序法研究微生物多样性对环境宏基因组的要求。     

大鼠肠内容物细菌基因组DNA提取方法的比较

目的比较两种肠内容物前处理和两种提取方法对清洁级SD大鼠肠内容物细菌基因组DNA提取效率。方法分别选用PBS多次离心漂洗、液氮破细胞两种前处理方法和酚/氯仿抽提、试剂盒过柱法两种提取方法进行组合分析,对4份肠内容物和16份含金黄色葡萄球菌肠内容物进行随机提取。结果大鼠肠内容物细菌基因组DNA含量和纯度测定结果显示,与PBS反复离心相比,液氮研磨前处理能显著提高大鼠肠内容物基因组DNA。荧光定量PCR表明,液氮研磨前处理较PBS反复离心能更好地收集细菌基因组DNA,其Ct值最低。结论研究结果表明,采用液氮研磨试剂盒法在大鼠肠内容物DNA提取中是较为优良的方法,该方法为建立实验动物中微生物的定量PCR检测方法打下了基础。     

肠道菌群核酸提取自动化流程的优化

目的:优化肠道菌群核酸提取自动化流程。方法:收集粪便样本,分别采用手工方法、核酸提取工作站提取核酸,然后利用液体工作站制备PCR反应液进行PCR扩增,最后采用文库工作站建库测序。结果:400μl样品用QIAamp~ Fast DNA Stool Mini Kit试剂盒裂解液裂解后,用MagMAX~(TM) Express 96机器提取核酸的方法与用QIAamp~ Fast DNA Stool Mini Kit试剂盒手工提取核酸的方法相比,测序得到的序列数基本一致,分析结果也没有明显区别;而单独采用MagMAX~(TM)Viral RNA Isolation Kit试剂盒提取核酸由于样品投入体积受限(50μl)、核酸浓度低、测序得到的序列数太少,不能满足后续的分析要求。结论:通过结合使用两种不同的试剂盒,可以实现核酸提取、PCR反应液配制及文库制备的全流程自动化操作,从而大大提高工作效率和结果的稳定性。     

一种快速经济提取革兰氏阴性和革兰氏阳性细菌基因组DNA的方法

细菌基因组DNA提取是分子生物学技术应用的基础,提取的DNA的质量可直接影响其结果的准确性和精确性。本研究提出了一种快速、经济的适用于多种细菌的基因组DNA提取方法,并比较了本方法与传统酚-氯仿法和试剂盒法提取3种革兰氏阴性细菌和4种革兰氏阳性细菌DNA的效果。结果显示,3种方法均可提取到较完整的基因组DNA(约23 kb)。在DNA纯度上,本法与传统酚-氯仿法无显著差异,略低于试剂盒法,但可满足PCR扩增等分子生物学技术的要求,并且其提取效率高于试剂盒法。在成本方面,本法单个样本的成本仅为试剂盒法的20%,且完成整个实验的时间仅为传统酚-氯仿法和试剂盒的50%(约60 min)。总之,本研究提出了一种快速、经济、适用于G-和G+细菌的基因组DNA提取方法,本法不仅适用于本研究中的各种细菌,对其它革兰氏阴性细菌和革兰氏阳性细菌也具有重要的潜在应用价值。     

三种人全血基因组DNA提取方法的比较

目的：比较改良酚一氯仿抽提法、盐析法、试剂盒法从人全血中提取基因组DNA的效果,以期建立一种快速、经济的提取高质量基因组DNA的方法。方法：分别用上述三种方法从人全血中提取基因组DNA,通过紫外分光光度计、琼脂糖凝胶电泳、聚合酶链式反应（PCR）、限制性内切酶酶切检测提取的基因组DNA的产量、纯度和质量。结果：改良酚一氯仿抽提法与试剂盒法提取的基因组DNA相比,DNA的产量有统计学差异,DNA的纯度无统计学差异,但试剂盒法提取的基因组DNA有较明显的降解现象：盐析法与改良酚．氯仿抽提法、试剂盒法相比,基因组DNA的产量和纯度都存在统计学差异,并且基因组DNA聚合酶链式反应（PCR）扩增的稳定性也明显劣于另外两种方法;三种方法提取基因组DNA均能进行限制性内切核酸消化。结论：改良酚一氯仿抽据取法是一种经济、快速、高效、稳定提取人全血基因组DNA的方法,适用于批量临床标本处理。     

DNA提取对微生物多样性测序分析的影响

运用高通量测序技术分析复杂样品中微生物种群的变化情况,已经成为目前微生物研究领域的热点问题之一。而微生物的样品准备,如DNA提取和16S可变区的扩增等,对于测序完成后的数据分析以及微生物原始群落组成的影响是至关重要的。采用国产试剂盒(天根土壤微生物基因组提取试剂盒)和进口试剂盒(MOBIO土壤微生物基因组提取试剂盒)分别对土壤样品和羊瘤胃食糜样品进行DNA提取。然后选取总DNA起始量为25ng,对16S V3可变区进行PCR扩增和文库构建,最后通过数据分析比较不同试剂盒提取的DNA对微生物多样性变化的影响,包括OTU数目、稀释曲线、微生物数量及物种种类等。研究发现,在相同DNA模板量和PCR条件下,进口试剂盒提取的DNA能够获得更多的微生物种类。     

人类肠道菌群DNA提取影响因素的研究

目的研究提取人类粪便中细菌基因组DNA的影响因素。方法采用溶菌酶和十二烷基磺酸钠(SDS)+石英砂+酚-氯仿抽提法提取粪便标本中细菌DNA,用PCR扩增细菌16SrDNA。比较不同粪便量,不同放置时间,不同放置温度下的粪便细菌DNA浓度及纯度改变;用Chao index评测高通量测序的结果。结果采用20mg粪便量提取出的细菌DNA的浓度最高;常温下放置3h后,提取的细菌DNA的浓度开始下降;在-20℃放置12h后,细菌DNA的浓度开始下降;-70℃放置48h后细菌DNA的浓度开始下降;样品纯度均在1.8以上;Chao index曲线趋于平缓表明测序数据量足够大。结论提取肠道细菌基因组DNA时,粪便标本取样量以20mg为宜,常温下粪便标本放置不超过2h,本研究所使用的方法所提取的DNA浓度可以达到高通量测序的样本要求。