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三代测序知多少——样本获取及制备指南

2018-06-11


第三代测序技术是指单分子测序技术。与二代测序相比,三代测序不需要经过PCR扩增,实现了对每一条DNA分子的单独测序。由此可见,不依赖于PCR的三代测序对原始投入DNA的质量和总量要求是很高的。另外,第三代测序还可以进行全长16s/18s测序、扩增子和全长转录组测序。当然,三代测序平台还可以做其他很多事情,在此就不一一赘述啦!


为了解决老师对三代基因组、多样性和全长转录组测序样本和DNA或者RNA相关要求的疑问,方便实验的展开,我们专门总结了常见样本和核酸的送样要求以及标准。对于一些没有提及到的样本类型可以咨询我们的销售哦~


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样本获取及制备(基因组篇)

基因组测序样本主要包括原样和DNA两种类型。原样主要有微生物(细菌和真菌)、动物组织、血液样本、植物组织等。一般情况下,只需要满足下列要求就可以啦!

 

微生物菌体(适用于细菌、酵母菌和霉菌等)


培养情况


对数期
常规菌体: OD600 = 0.4~0.8
多糖或次生代谢物较多的菌体: OD600 = 0.4~0.6


菌体收集


离心收集
离心条件: 温度为 4 转速10000 rpm/min 时间10 min


菌体洗涤


离心倒掉培养基后,用 1x PBS 缓冲液清洗1-3次(培养基要洗干净),然后离心收集菌体,弃缓冲液,随后迅速置液氮冷冻,-80保存,干冰运输


动物组织


动物组织建议选择核酸含量较高、成分简单且容易研磨的部位,比如肌肉组织。不建议送骨、角、壳和毛发等核酸含量少且不易研磨提取的部位。以下是取样建议:

新鲜的组织


组织取下后应迅速置液氮冷冻,-80保存,干冰运输


避免反复冻融


植物组织


植物组织主要分为根、茎、叶、花、果实和种子等。相信大家都倾向于送叶片吧!一般情况下,幼叶所含的次生代谢产物(含氮有机物、萜类化合物酚类化合物)相对较少,相对茎、种子和果实等其他部位所含DNA量更多,提取起来更加容易成功!           以下是一些取样建议:


幼叶或者嫩叶

叶片表面无水分和可见杂质

叶片取下后应迅速置液氮中冷冻,-80保存,干冰运输

避免反复冻融


血液样本


  采集新鲜的血液于含有EDTA的抗凝管中,

  常温3000rpm/min 离心15min,弃掉上层血浆,

  将下层血细胞分装到EP管中,迅速放置-80℃冷冻保存,干冰运输

  避免反复冻融

 

下面要关心的问题是送多少合适?送一火车?没必要,请看下表:


物种名

正常一次提取需要的量

革兰氏阴性细菌

菌体湿重1.5g

革兰氏阳性细菌

菌体湿重2g

植物组织

嫩叶鲜重5g

小型真菌

菌体、菌丝和孢子粉等 湿重2.5g

大型动物

肌肉组织鲜重5g

小型动物

动物体累计鲜重3g

昆虫

正常体型3g

血液(抗凝)

哺乳动物血液10ml,非哺乳动物血液5ml

为保证实验能短时高质完成,我们建议老师送三次提取的用量~


以上就是基因组测序取样的主要注意事项啦!话说,取样完了就该送样了~其实吧,送样比较简单,一般情况下,准备足够大的泡沫箱(隔热效果好)和足够量的干冰,一把剪刀一卷胶带就好啦!要保证运输过程中干冰别蒸发完了(多加点干冰并且密封好)!

 

原样说完了,简单说一下送样为DNA的一些要求


1. 总量:20K文库需要60μg,40K文库需要200μg(由于收到DNA溶液后我们会进行磁珠纯化提高纯度,根据DNA溶液的纯净度会有20-80%的损耗,DNA里面杂质越多损耗越大,总量是否合格需根据纯化后的结果判定

2. OD值:260/280=1.8-2.0, 260/230=2.0-2.2;

3. 紫外浓度/荧光浓度<2;

4. DNA完整度:无降解,主带>50kb;

5. DNA样本溶于Buffer EB中QIAGEN, 250 ml Elution Buffer 货号:19086

6. 电泳检测无RNA污染;

7. 物理化学性质正常,即DNA溶液为无色、透明、不粘稠和无荧光染料的液体状态;

8. 避免紫外照射,不可反复冻融,不可存放于高温状态,不可存放于极端PH溶液中(PH<6或PH>9)


以上是基因组测序的送样要求,接下来我们要聊聊多样性的送样要求啦,篇幅较长,但都是知识点,请各位老师耐心阅读~


样本获取及制备(多样性篇)

原样类


粪便样品


取样时避免尿液和水体污染,用粪便取样勺等截取粪便样品中段里部(粪便表层含有肠粘膜脱落细胞,外部容易污染,且接触空气后,部分细菌DNA开始降解),保存在无菌的2.0ml离心管中,每管0.5-1.0g样品,每个送三份,并做好标记,-20℃冰箱冻存,足量冰袋运输。


肠道内容物


取出整个肠道,切取所需肠道内容物(有条件的可以在超净工作台中操作),用无菌手术刀刮取或者镊子挤出内容物,保存在无菌的2.0ml离心管中,每管0.5-1.0g样品,每个送三份,并做好标记-20℃冰箱冻存,足量冰袋运输。


土壤样本


挖取地下5-20cm的土层,去除可见杂质,保存在无菌的2.0ml离心管中或者小自封袋中,每份0.5-1.0g样品,每个送三份,并做好标记,-20℃冰箱冻存,足量冰袋运输


水体样本


将水样通过滤膜进行过滤,过滤后微生物会截留在滤膜上,用0.45μm孔径的滤膜,富集真菌类或者体积更大的生物,用0.22μm孔径的滤膜,富集细菌或者体积更大的生物。每个样本过滤出三份滤膜并做好标记,-20℃冰箱冻存,足量冰袋运输。


DNA 检测样品


1. 基因组DNA

1) 体积大于20μl

2) DNA样本溶于buffer EB(QIAGEN,250ml Elution Buffer 货号:19086)。

3) 电泳检测无RNA 污染

4) 由于微生物样本的特殊性,样品是否合格,以最终扩增结果为准。

2. PCR产物

1) 体积大于20μl,浓度大于10ng/ul

2) 条带单一,无非特异杂带

3) 凝胶电泳时不能使用EB(溴化乙锭),建议使用SYBR ®Safe DNA Gel Stain (Invitrogen ,货号:19086)

4) 不能太长时间暴露在紫外线下

5) 回收好的PCR产物溶于buffer EB(QIAGEN,250ml Elution Buffer 货号:19086)

6) 物化状态正常:样品无色,透明,纯净无杂质不粘稠,无荧光染料等污染

7) 避免紫外照射,避免反复冻融和高温存放,避免存放在偏酸或者偏碱溶液中(PH<6或者PH>9)。

 

最后就是全长转录组的送样要求啦,详细如下~


样本获取及制备(转录组篇)

全长转录组测序送样也主要包括原样和RNA两种类型,由于我们身边的RNA酶太丰富了,且性质十分稳定,不容易被破坏,因此RNA的取样需要更注意一些细节。


I取样实验前处理


1. 组织取样部位要正确,并剔除与研究无关组织部位的影响,争取实验组和对照组的取材时间,部位等方面保持一致;

2. 保证取样的过程和使用的器械,容器,试剂均没有RNA酶污染;

3. 实验前分别用酒精和蘸RNAzap的无纺布擦拭工作台面,需要用的器械等,这一步很重要呦;

4. 实验全程需佩戴一次性口罩和乳胶手套,实验过程中勤换手套。


II取样实验(已经取好的样品切忌反复冻融)


动物组织


   解剖活体特定组织样本2g,用无酶水(每取样一个换一次,避免污染)快速涮干净表面血液(动作迅速),放入无RNase离心管(建议用专门的冻存管)中,拧紧盖子,放入液氮中冷冻15分钟,取出离心管放入写好样品信息的自封袋中,放在-80℃冰箱保存,干冰运输。


该送样要求适用于多数RNA丰度较高的组织,针对丰度较低的组织需要加大送样量,具体组织RNA丰度见下图(供参考)


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细胞


   贴壁细胞:在显微镜确认细胞的完整性(破裂细胞会释放RNA酶降解RNA),使用预冷的1*PBS清洗贴壁细胞两次,加入适量的TRIzol(Invitrogen 货号:15596018),使用移液器充分吹打使细胞裂解,将细胞裂解液转移至1.5ml无酶管中,-80℃保存,干冰运输。

   悬浮细胞:选取生长对数期的细胞悬液,200g离心5min,去上清,加入适量1*PBS清洗两次,加入适量的TRIzol(Invitrogen 货号:15596018),使用移液器充分吹打使细胞裂解,将细胞裂解液转移至1.5ml无酶管中,-80℃保存,干冰运输。

细胞总量要求:5-10×107个,请提供三次所需用量。




血液(切忌反复冻融,取样到样品提取最好不要超过15天)


   全血:取新鲜血液1ml于含EDTA的抗凝管中,混匀,用移液器分装到无酶的1.5ml离心管中,每管250ul,加入750ul TRIzol LS(Invitrogen 货号:10296010),混匀,液氮冷冻15min,-80℃冰箱保存,干冰运输。

   血浆:将使用抗凝管所得的血浆分装入1.5ml的离心管中,每管1ml,液氮冷冻15min,-80℃冰箱保存,干冰运输。

总量要求:请提供三次所需用量


植物组织


   尽量选取植物新鲜,幼嫩,生长旺盛的组织部位2g,擦净表面灰尘和杂质,迅速放入已经写好编号的螺纹冻存管中,液氮冷冻15min,-80℃冰箱保存,干冰运输。


细菌,真菌


   2ml对数期的菌液于无酶管中,4℃,1000rpm,2min,去除上清,(菌体过老或培养基残留会严重影响提取结果),液氮冷冻15min,-80℃冰箱保存,干冰运输(有毒性、致病性和传染性的样品千万不要寄送哦~)。


RNA样品


  RNA样品需装在无酶的1.5ml离心管中,物化状态正常:无色,透明,纯净无杂质的液体。浓度>300ng/ul,总量大于5ug(单次建库所需用量),请准备三次所需量,2100检测RIN值≥8.0,RNA检测结果(是否符合后续实验)以实验室实验报告为准。


以上就是这次介绍的所有内容啦,期待下次再见~