Przejdź do zawartości
Merck
Strona głównaOczyszczanie DNA i RNAProtokół zestawu GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit

Protokół zestawu GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit
(NA2100, NA2110, NA2120)

Opis zestawu GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit

Nasz zestaw GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit zapewnia prosty i wygodny sposób izolacji czystego DNA z różnych hodowanych bakterii. Zestaw zawiera wszystkie odczynniki potrzebne do izolacji i oczyszczania genomowego DNA z bakterii Gram-ujemnych. W przypadku większości bakterii Gram-dodatnich zestaw musi być używany w połączeniu z opcjonalnym lizozymem (L4919), aby skutecznie lizować grube ściany komórkowe peptydoglikanu. Roztwór do lizy bakterii Gram-dodatnich jest dostarczany jako rozcieńczalnik do przygotowywania roztworów podstawowych lizozymu.

Zestaw GenElute™ łączy zalety systemu opartego na krzemionce z formatem mikrospinowym i eliminuje potrzebę stosowania drogich żywic, wytrącania alkoholu i niebezpiecznych związków organicznych, takich jak fenol i chloroform. Bakterie są lizowane w chaotropowym roztworze zawierającym sól, aby zapewnić dokładną denaturację makrocząsteczek. Dodatek etanolu powoduje wiązanie DNA, gdy lizat jest odwirowywany przez membranę krzemionkową do probówki mikrowirówki. Po przemyciu w celu usunięcia zanieczyszczeń, DNA jest eluowane w 200 μl roztworu Tris-EDTA.

Oczekiwana wydajność genomowego DNA będzie się różnić w zależności od gęstości komórek kultury bakteryjnej oraz użytego gatunku i szczepu bakterii. W Załączniku 2 wymieniono typową wydajność genomowego DNA oczyszczonego z niektórych bakterii Gram-ujemnych i Gram-dodatnich. DNA oczyszczone za pomocą zestawu GenElute™ ma stosunek A260/ A280 między 1,6 a 1,9 i może mieć długość do 50 kb. To DNA jest gotowe do dalszych zastosowań, takich jak trawienie endonukleazą restrykcyjną, PCR i Southern blots.

Sprzęt i odczynniki wymagane, ale niedostarczane

  • Łaźnia wodna 37 °C lub blok grzejny
  • Końcówki do pipet (zalecana bariera aerozolowa)
  • 1.
  • 55 °C łaźnia wodna lub blok grzewczy
  • Końcówki do pipet (zalecana bariera aerozolowa)
  • 1.5 mL probówka do mikrowirówki do lizy
  • Mikrowirówka (2 mL probówka, wyposażona w rotor)*
  • Etanol (95%-100%), Nr kat. E7023,  E7148.lub 459836
  • Woda odczynnikowa do biologii molekularnej, nr kat. W4502
  • Lizozym, Nr kat. L4919  (tylko dla bakterii Gram-dodatnich)
  • Mutanolizyna, Nr kat. M9901 (tylko dla gatunków Streptococcus 
  • Lizostafina, Nr kat. L7386 (tylko dla Staphylococcus 

Uwaga: Aby zapewnić prawidłowe dopasowanie wszystkich probówek, zaleca się stosowanie 24-miejscowego rotora. Jeśli używasz 36-miejscowego rotora, zalecamy użycie co drugiego miejsca w celu prawidłowego dopasowania probówek.

Przechowywanie i stabilność

Przechowuj zestaw w temperaturze pokojowej. Jeśli jakikolwiek odczynnik zestawu utworzy osad, należy podgrzać go w temperaturze 55-65 °C do momentu rozpuszczenia się osadu i pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej przed użyciem.

Instrukcje przygotowania

  1. Podgrzać łaźnię wodną lub blok grzejny do temperatury 55 °C
    Do stosowania zarówno z bakteriami Gram-dodatnimi, jak i Gram-ujemnymi.  
  2. Podgrzej łaźnię wodną lub blok grzejny do 37 °C
    Do użytku tylko z bakteriami Gram-dodatnimi.
     
  3. Dokładnie wymieszać odczynniki
    Sprawdzić odczynniki pod kątem wytrącania się osadu. Jeśli jakikolwiek odczynnik utworzy osad, podgrzej go w temperaturze 55-65°C, aż osad się rozpuści, a następnie schłódź do temperatury pokojowej przed użyciem.
     
  4. Rozcieńczyć koncentrat roztworu płuczącego
    Rozcieńczyć koncentrat za pomocą 10 ml (10 pakietów przygotowawczych), 80 ml (70 pakietów przygotowawczych) lub 360 ml (350 pakietów przygotowawczych) 95-100% etanolu. Po każdym użyciu szczelnie zakręć rozcieńczony roztwór do płukania, aby zapobiec odparowaniu etanolu.
     
  5. Rekonstytucja Proteinazy K
    Rozpuść proszek w jednej butelce Proteinazy K w wodzie, aby uzyskać roztwór podstawowy o stężeniu 20 mg/ml, zgodnie z Tabelą 1. Roztwór Proteinazy K może być przechowywany przez kilka dni w temperaturze 2-8 °C. W celu dłuższego przechowywania niewykorzystaną część roztworu można przechowywać w podwielokrotnościach w temperaturze -20 °C do czasu, gdy będzie potrzebna. Dostarczony produkt jest stabilny w temperaturze pokojowej.

    Uwaga: Roztwór proteinazy K należy za każdym razem dodawać bezpośrednio do każdej próbki. Nie należy łączyć roztworu proteinazy K i roztworu do lizy w celu przechowywania.
Tabela 1Przygotowanie roztworu proteinazy K
  1.  Przygotuj roztwór lizozymu (tylko dla bakterii Gram-dodatnich)
    Przygotuj roztwór podstawowy lizozymu o stężeniu 2.115 × 106 jednostek/ml roztworu podstawowego lizozymu (L4919) (około 45 mg/ml) przy użyciu dołączonego roztworu do lizy bakterii Gram-dodatnich (L7539) jako rozcieńczalnika. Na przykład, aby przygotować 1 ml roztworu lizozymu, należy rozpuścić 2,115 × 106 jednostek lizozymu w 1 ml roztworu lizującego Gram-dodatniego.

    Mieszaninę należy rozprowadzić pipetą w górę i w dół lub worteksować w celu rozpuszczenia lizozymu (patrz uwaga poniżej). Dla każdego preparatu DNA wymagane jest 200 μL roztworu lizozymu. Przygotuj dodatkowy roztwór, aby uwzględnić błąd pipetowania.  Roztwór lizozymu powinien być użyty w dniu przygotowania.

    Uwaga: Lizozym może łatwiej rozpuszczać się przez pipetowanie mieszaniny w górę i w dół, w przeciwieństwie do worteksowania. Nadmierne wirowanie może spowodować pienienie. Lizozym może nie rozpuszczać się łatwo, w którym to przypadku nie musi być całkowicie rozpuszczony przed użyciem. Wydajność genomowego DNA nie ulegnie zmianie, ponieważ lizozym rozpuści się podczas inkubacji w temperaturze 37°C.

 

Procedura

Jeśli minimalnie ścinane genomowe DNA jest pożądane w dalszych zastosowaniach, np, w przypadku użycia produktu końcowego do długiej amplifikacji PCR, wymieszać za pomocą delikatnego pipetowania lub odwracania do uzyskania jednorodności zamiast worteksowania w poniższej procedurze. Patrz Załącznik 1, aby przeliczyć siłę g na RPM.

A. Przygotowanie bakterii Gram-ujemnych

1a. Zebrać komórki
Odwirować 1,5 ml całonocnej bulionowej hodowli bakteryjnej przez 2 minuty z prędkością 12 000-16 000 × g. Uwaga: Jeśli bakterie są rozmnażane w bogatych pożywkach, takich jak bulion Terrific (T9179), konieczne będzie zmniejszenie objętości materiału wyjściowego do 0,5 ml.5 ml całonocnej kultury bulionu bakteryjnego, aby uniknąć przeciążenia kolumn GenElute™. Więcej informacji znajduje się w Załączniku 2.

2a. Ponownie zawiesić komórki
Dokładnie zawiesić osad w 180 μl Roztworu do Lizy T/Buforu STL do GenElute™ Mammalian Genomic DNA Kit (B6678). Jeśli pozostałości RNA nie stanowią problemu, należy przejść do kroku 3a.
Opcjonalna obróbka RNazą A: Jeśli wymagane jest genomowe DNA wolne od RNA, dodaj 20 μL roztworu RNazy A (R6148), wymieszaj i inkubuj przez 2 minuty w temperaturze pokojowej, a następnie kontynuuj krok 3a.

3a. Przygotowanie do lizy komórek
Dodaj 20 μL roztworu proteinazy K do próbki. Wymieszać i inkubować przez 30 minut w temperaturze 55°C.

4a. Liza komórek
Dodaj 200 μL Roztworu do Lizy C (B8803), dokładnie wymieszaj (około 15 sekund) i inkubuj w temperaturze 55 °C przez 10 minut.
Jednorodna mieszanina jest niezbędna do skutecznej lizy.
Kontynuuj krok 5.

B. Przygotowanie bakterii Gram-dodatnich

1b. Przygotuj roztwór lizozymu używając lizozymu z białka jaja kurzego (L4919)
Przygotuj roztwór podstawowy lizozymu o stężeniu 2,115 × 106 jednostek/ml zgodnie z opisem w części Instrukcje przygotowania. Do każdego przygotowania DNA wymagane jest 200 μL roztworu lizozymu. Przygotuj dodatkowy roztwór, aby uwzględnić błąd pipetowania.
Uwaga: Jeśli pracujesz z gatunkami Staphylococcus, uzupełnij roztwór lizozymu 200 jednostkami / ml lizostafiny (L7386). W przypadku gatunków Streptococcus, uzupełnij roztwór lizozymu 250 jednostkami/ml mutanolizyny (M9901).

2b. Zebrać komórki
Odwirować 1,5 ml całonocnej bulionowej hodowli bakteryjnej przez 2 minuty z prędkością 12 000-16 000 × g. Całkowicie usunąć podłoże hodowlane i wyrzucić.
Uwaga: Jeśli bakterie są rozmnażane w bogatych pożywkach, takich jak bulion Terrific (T9179), konieczne będzie zmniejszenie objętości materiału wyjściowego do 0,5 ml całonocnej hodowli bulionu bakteryjnego, aby uniknąć przeciążenia kolumn GenElute™. Więcej informacji znajduje się w Załączniku 2.

 

3b. Ponownie zawiesić komórki
Dokładnie zawiesić osad w 200 μL roztworu lizozymu (przygotowanego w kroku 1b) i inkubować przez 30 minut w temperaturze 37 °C.
Opcjonalna obróbka RNazą A: Jeśli pozostałości RNA nie stanowią problemu, kontynuować od kroku 4b. Jeśli wymagane jest genomowe DNA wolne od RNA, dodaj 20 μL roztworu RNazy A i inkubuj przez 2 minuty w temperaturze pokojowej, a następnie kontynuuj krok 4b.

4b. Liza komórek
Dodaj 20 μL roztworu Proteinazy K do próbki, a następnie 200 μL Roztworu do Lizy C (B8803). Dokładnie wymieszać (około 15 sekund) i inkubować w temperaturze 55°C przez 10 minut. Jednorodna mieszanina jest niezbędna do skutecznej lizy. Kontynuować krok 5.

Izolacja DNA z bakterii Gram-dodatnich i Gram-ujemnych
Jest to kontynuacja procedury z lizatów przygotowanych w krokach 1-4a i/lub krokach 1-4b.

5. Przygotowanie kolumny
Dodaj 500 μL roztworu do przygotowania kolumny do każdej wstępnie zmontowanej kolumny wiążącej GenElute™ Miniprep (z czerwonym o-ringiem, nie mylić z innymi zestawami GenElute™) umieszczonej w probówce o pojemności 2 ml. Wirować z prędkością 12 000 × g przez 1 minutę. Wyrzucić eluat.
Uwaga: Roztwór przygotowujący kolumnę maksymalizuje wiązanie DNA z membraną, co skutkuje bardziej spójną wydajnością.

6. Przygotuj do wiązania
Dodaj 200 μL etanolu (95-100%) do lizatu i dokładnie wymieszaj przez worteksowanie przez 5-10 sekund. Niezbędne jest uzyskanie jednorodnej mieszaniny.

7. Załaduj lizat
Przenieś całą zawartość probówki do kolumny wiążącej. Użyj szerokiego otworu końcówki pipety, aby zmniejszyć ścinanie DNA podczas przenoszenia zawartości do kolumny. Wirować z prędkością ≥ 6500 × g przez 1 minutę. Wyrzucić probówkę zawierającą eluat i umieścić kolumnę w nowej probówce o pojemności 2 ml.

8. Pierwsze płukanie
Dodaj 500 μL roztworu płuczącego 1 (W0263) do kolumny i wiruj przez 1 minutę z prędkością ≥ 6500 × g. Odrzuć probówkę zawierającą eluat i umieść kolumnę w nowej probówce o pojemności 2 ml.

9. Drugie płukanie (Ważne przypomnienie: Sprawdź, czy etanol został dodany do butelki koncentratu roztworu płuczącego.)
Dodaj 500 μL roztworu płuczącego do kolumny i wiruj przez 3 minuty z maksymalną prędkością (12 000-16 000 × g), aby osuszyć kolumnę. Kolumna musi być wolna od etanolu przed elucją DNA.
Wirować kolumnę przez dodatkową 1 minutę z maksymalną prędkością, jeśli widoczne są pozostałości etanolu. Możesz opróżnić i ponownie użyć probówki zbiorczej, jeśli potrzebujesz tego dodatkowego etapu wirowania. Na koniec wyrzuć probówkę zbierającą zawierającą eluat i umieść kolumnę w nowej probówce zbierającej o pojemności 2 ml.

10. Elucja DNA
Odmierzyć pipetą 200 μL roztworu elucyjnego (B6803) bezpośrednio na środek kolumny; wirować przez 1 minutę z prędkością ≥ 6500 × g w celu elucji DNA. Aby zwiększyć wydajność elucji, należy inkubować przez 5 minut w temperaturze pokojowej po dodaniu Roztworu do elucji, a następnie odwirować.
Opcjonalnie: Drugą elucję można zebrać, powtarzając krok 10 z dodatkowymi 200 μL Roztworu do elucji i eluując do nowej probówki zbierającej o pojemności 2 ml lub do tej samej probówki zbierającej o pojemności 2 ml, która została użyta do pierwszego eluatu. Wydajność można poprawić o 20-50% podczas wykonywania drugiej elucji.

Eluat zawiera czyste genomowe DNA. Do krótkotrwałego przechowywania DNA zaleca się temperaturę 2-8°C.
Do długotrwałego przechowywania zaleca się temperaturę -20°C. Należy unikać zamrażania i rozmrażania, które powodują przerwy w nici DNA. Roztwór do elucji pomoże ustabilizować DNA w tych temperaturach.

PFGE bakteryjnego gDNA wyizolowanego za pomocą zestawu GenElute™ Bacterial gDNA Kit.

Rysunek 1. PFGE bakteryjnego gDNA wyizolowanego za pomocą zestawu GenElute™ Bacterial gDNA Kit.

Oczyszczone genomowe DNA zostało wyizolowane z różnych gatunków bakterii przy użyciu zestawu GenElute™ Bacterial Genomic DNA. Podwielokrotność 1 μg DNA z każdej odpowiedniej próbki bakteryjnej została rozdzielona na 1% żelu agarozowym w 0,5X TBE przy 150 woltach przez 16 godzin przy użyciu systemu BioRad CHEF DRII. Początkowy czas impulsu wynosił 2 sekundy, końcowy czas impulsu wynosił 13 sekund, stosunek początkowy wynosił 1,0, prędkość pompy ustawiono na 70, a PFGE przeprowadzono w temperaturze 4 °C. M oznacza marker 0,1-200 kb Pulse (nr kat.  D2291).

Lanes

  1. E. coli
  2. P. fluorescens
  3. B. subtilis
.

Wyniki

Stężenie i jakość genomowego DNA można określić za pomocą analizy spektrofotometrycznej i elektroforezy w żelu agarozowym. Rozcieńczyć DNA w buforze TE (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8,0-8,5) i zmierzyć absorbancję przy 260 nm, 280 nm i 320 nm przy użyciu mikrokuwety kwarcowej. Absorbancja przy 260 nm i 280 nm powinna wynosić od 0,1 do 1,0 (lub mieścić się w zakresie liniowym spektrofotometru). Absorbancja 320 nm jest używana do korekty absorbancji tła. Absorbancja 1,0 przy 260 nm odpowiada około 50 μg/ml dwuniciowego DNA. Stosunek A260-A320/A280-A320 powinien wynosić 1,6-1,9.
Rozmiar i jakość DNA można określić za pomocą elektroforezy w żelu agarozowym.1 Żel zawierający 0.8% agarozę (A9539) w 0,5-krotnym buforze TBE (T6400) działa dobrze do rozdzielczości genomowego DNA. DNA może być wizualizowane poprzez barwienie barwnikiem interkalującym, takim jak bromek etydyny (E1510) i mierzone względem znanego markera DNA, takiego jak Lambda DNA Hind III digest (D9780). Genomowe DNA powinno migrować jako pojedyncze pasmo o wysokiej masie cząsteczkowej z bardzo niewielkimi oznakami ścinania. Bardziej precyzyjne określenie rozmiaru DNA można wykonać za pomocą elektroforezy żelowej w polu pulsacyjnym.2

Rozwiązywanie problemów

Załącznik 1

Uwaga: Wszystkie prędkości wirowania podano w jednostkach g. Informacje na temat przeliczania siły g na liczbę obrotów na minutę można znaleźć w tabeli 2. Jeśli wirówki/wirniki o wymaganej sile g nie są dostępne, należy użyć maksymalnej możliwej siły g i proporcjonalnie wydłużyć czas wirowania. Wirować, aż cała ciecz przejdzie przez kolumnę.

Tabela 2. Konwersja siły odśrodkowej (w jednostkach g) na obroty na minutę dla zwykłych wirników

Powyższa tabela zawiera prędkości wirowania w RPM dla wybranych popularnych wirówek i rotorów. Prawidłową prędkość obrotową dla niewymienionych rotorów można obliczyć za pomocą wzoru:

obr.

gdzie RCF = wymagane przyspieszenie grawitacyjne (względna siła odśrodkowa) w jednostkach g;
r = promień wirnika w cm;
RPM = liczba obrotów na minutę wymagana do osiągnięcia wymaganej siły g

Załącznik 2  

.
Tabela 3. Typowa wydajność DNA przy użyciu zestawu GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit

Środki ostrożności i zastrzeżenia

Zestaw GenElute™ Bacterial Genomic DNA Kit jest przeznaczony wyłącznie do użytku badawczo-rozwojowego, a nie do celów farmaceutycznych, domowych lub innych. Należy zapoznać się z Kartą Charakterystyki Substancji Niebezpiecznej (SDS) w celu uzyskania informacji dotyczących zagrożeń i bezpiecznego postępowania.

GenElute jest znakiem towarowym firmy Sigma-Aldrich Co. LLC.

Materiały
Loading

Referencje

1.
Sambrook, JF, Russell, D. ( 2001).. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 3rd ed.. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Plainview, NY:
2.
BIRREN B, LAI E. 1993. FIELD INVERSION GEL ELECTROPHORESIS.121-128. https://doi.org/10.1016/b978-0-12-101290-8.50011-0
Zaloguj się, aby kontynuować

Zaloguj się lub utwórz konto, aby kontynuować.

Nie masz konta użytkownika?