1.1 樣品元基因組提取的核心思想:
盡可能多地獲取樣品中各種微生物的基因組 DNA。
1.2 樣品元基因組提取的重要性:
盡可能多地獲取樣品中各種微生物的基因組 DNA,為後續樣品的分析和比較提供完整的微生物種類及其豐度信息。否則,分析過程就是 "浪費時間"。
1.
1.3 關於樣本的壹些想法:
a) 采集樣本的難易程度;
b) 樣本的價值;
c) 如何盡量減少單個樣本的使用量,以幫助客戶完成研究目標;
d) 如何在實驗開始前確保客戶結果的準確性;
e) 如何確保復雜環境中樣本的準確性;
f) 如何確保客戶結果的準確性;
g) 如何確保復雜環境中樣本的準確性。如何更全面地獲取復雜環境中的樣本基因組。
1.4 元基因組提取的主要原理(核心步驟):
①通過高溫化學裂解和物理打擊充分裂解細胞; ?
②離心去除雜質、抑制劑等;去除破碎細胞中的蛋白質;
③純化DNA;?
④消化RNA。
1.5 元基因組提取的主要過程:
1)樣品制備:
樣品在-80℃下保存;
為避免樣品反復凍融,影響樣品的微生物組成,樣品全部在冰盒或幹冰中提取和轉移。
2) 化學裂解+物理振打
I. 化學裂解:
作用:
1:用化學方法破壞細胞膜和細胞核膜,使細胞內容物充分釋放。
II.物理打擊:
作用:對細胞膜難以裂解或裂解不充分的微生物,利用玻璃珠碰撞產生的剪切力進行物理幹預破壞;
材料:玻璃珠。
3)去除酚類和生物堿類幹擾
PVPP:
功能:
a) 去除酚類和生物堿; ?
b) 可參與制備合適的緩沖溶液,在系統中反復浸出 DNA,同時吸附雜質。
4) 去除蛋白質、雜質、抑制劑幹擾;
HTR 及其他試劑;
DNA 的純化;
Rnase A 消化 RNA;
獲得 DNA 溶液;
2.PCR 文庫擴增
2.1 高保真 pfu 酶的使用:
作用:
①降低擴增環節堿基錯配率; ?
②校正作用; ?
③保真度高於 Taq 酶; ?
④產生平末端。
2.2 最低循環次數的控制:
a) 循環次數對 PCR 擴增的影響:
1) 降低擴增環節堿基錯配率;
2) 糾錯作用;
3)保真度高於 Taq 酶;
4) 產生平端。
b) 解決方法:
1) 根據樣品的來源和類型,利用預實驗繪制擴增反應條件圖,用最少的循環次數獲得符合後續實驗濃度要求的擴增產物。
2)由於樣品間的質量差異等原因,每個樣品的擴增循環次數應保持統壹。
c) 擴增 DNA 模板濃度的壹致性
根據樣品的種類和來源,調整擴增過程中樣品 DNA 的濃度,使之保持壹致,避免因樣品 DNA 濃度的差異而導致擴增後的偏差,增加樣品間的可比性。
d) 文庫構建的擴增循環次數
1) 使用擴增後的形式進行接合添加;
2) 使用最少的循環次數以確保完成文庫構建。
3.實驗過程質量控制
3.1 陰性和陽性對照設置
1)元基因組提取環節:
①設置陽性對照,監測提取效果;?
②設置陰性對照,監測提取過程。
2)PCR 環節:
①設置陽性對照,監測擴增效果;?
② 設置陰性對照,監測 PCR 操作過程; ?
③擴增提取環節設置陰性對照,監測提取過程中是否有汙染; ?
④ 擴增提取環節設陽性對照,驗證提取效果。
4.數據分析優先級的確定
4.1 下遊數據分析優先級:
1)分析陽性對照:觀察實驗和測序環節是否存在問題;
2)對比分析不同測序運行之間的陽性對照,排除測序批次之間的差異性。
3) 按要求分析本批樣品。