實驗概要
腸道微生物DNA是進行微生物分子生態學研究的前提。能否獲得高的DNA提取率和高質量的DNA,從而真實地反映微生物群落的實際情況,是保障研究結果是否可靠的關鍵。如何獲取高質量、較完整的腸道菌群基因組DNA是腸道微生物研究中的關鍵。本研究采用物理方法,化學方法,酶解法等進行DNA提取,并對其進行比較,經過優化得到最佳的提取方法,使其符合以后PCR擴增要求以及其它后續研究工作。試驗結果表明用液氮研磨加CTAB提取液的方法提取的腸道微生物總DNA的效果高于其它方法。并且通過電泳以及PCR檢測,所提取的DNA的質量適于進一步的分子生物學研究。
實驗材料
健康成年對蝦購于市場,挑取生長較好、大小均一的,于超凈臺下取腸道,無菌操作。
實驗步驟
1. DNA提取方法
方法A:
1) 取0.02g蝦腸加入總量1mL PBS勻漿,液氮研磨
2) 加入250uL 0.5% Tween-80,吹打洗脫3min
3) 300g離心5min,取上清
4) 10000g離心l0min,棄上清
5) 加入250uL DNA裂解液,渦旋混和器上混合30s
6) 65℃水浴20min,期間每5min混合一次
7) 12000g離心15min,取上清
8) 加等體積酚/氯仿,14000g離心15min,取上清
9) 加入2.5倍體積異丙醇,-20℃靜置1-2h
10) 4℃ 14000g離心15min,棄上清
11) 加入300uL 70%預冷乙醇,14000g離心l0min,棄上清
12) 超凈臺下干燥,加50uL TE重懸,凍于-80℃
方法B:
1) 取0.02g蝦腸,加130uL CTAB提取液,冰浴超聲100W,5min
2) 放入液氮中冰凍20min,迅速放入65℃水浴中5min,重復3次
3) 放入37℃搖床,加10uL溶菌酶,振蕩30min
4) 加15uL 20%(W/C)SDS } 65℃溫育2h
5) 4℃ 3200g離心l0min,取上清
6) 加100uL CTAB液和25uL 20 %SDS,渦旋,65℃溫育l0min
7) 3200g離心,取上清
8) 加等體積酚/氯仿,14000g離心15min,取上清
9) 加0.7倍體積異丙醇,-20℃靜置1-2h
10) 4℃ 14000g離心15min,棄上清
11) 加入300uL 70%預冷乙醇,14000g離心l0min,棄上清
12) 超凈臺下干燥,加50uL TE重懸,凍于-80℃
方法C:
1) 取0.02g蝦腸,液氮研磨,加入總量1mL PBS和20uL 20% PVPP勻漿
2) 200g離心6min,取上清,沉淀中加1mL PBS離心取上清,合并上清;300g離心6min,取上清
3) 1200g離心6min,收集菌體,并用PBS洗滌
4) 得到的菌體中加入300uL裂解液I,10%溶菌酶100uL,1% RNase 20uL,混勻后37℃保溫30min
5) 加入300uL裂解液II,50uL 20% SDS,50uL 20% PVPP,混勻冰浴5min
6) 加等體積酚/氯仿,13000g離心8min,取上清,重復1次
7) 加入2倍體積異丙醇和1/10倍體積3M醋酸鈉,-20℃沉淀2h
8) 4℃ 14000g離心15min,棄上清
9) 加入600uL 70%預冷乙醇,14000g離心10min,棄上清
10) 超凈臺下干燥,加50uL TE重懸,凍于-80℃
優化CTAB法:
1) 無菌條件下剖取對蝦腸道,放入無水乙醇中,凍于-80℃
2) 取蝦腸(0.02g左右),液氮研磨,加入總量1mL PBS和20uL 20% PVPP,0.5% Tween-80,吹打洗脫3min
3) 200g離心6min,取上清,沉淀中加1mL PBS離心取上清,合并上清;取上清
4) 1200g離心6min,收集菌體,并用PBS洗滌
5) 得到的菌體中加130uL CTAB提取液和10uL溶菌酶,放入37℃搖床,
6) 加15uL 20%(W/C) SDS和10uL蛋白酶K,65℃水浴2h
7) 4℃ 3200g離心10min,取上清勻漿;加入250uL300g離心6min,振蕩30min
8) 加100uL CTAB液和25uL 20% SDS,渦旋,65℃水浴l0min
9) 3200g離心,取上清
10) 加等體積酚/氯仿,14000g離心15min,取上清
11) 加0.7倍體積異丙醇,-20℃靜置1h
12) 4℃ 14000g離心15min,棄上清
13) 加入600uL 70%預冷乙醇,14000g離心l0min,棄上清
14) 超凈臺下干燥,加50uL TE重懸,凍于-80℃備用
2. DNA濃度測定和電泳檢測
所提DNA用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。用紫外分光光度計于260nm,280nm波長下測定粗提DNA的吸光值及濃度,計算出A260/A280值。用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測。
3. 腸道微生物DNA的PCR檢測
PCR引物為接近全長的細菌通用引物:27F(5'-AGAGTTTGATCMTGGCTC-3'; M=A或C);13878 (5'-GGGCGGWGTGTACAAGGC-3';W=A或T)。
將提取到的基因組DNA稀釋20倍后分別取1,2,4,8uL和原樣1uL,2uL作為模板。PCR反應體系是:無菌雙蒸水34.5ul,10XPCR緩沖液5ul,2.5 mmol/L dNTP 4ul,2.5 umol/L PCR引物各2ul,Taq酶0.5ul。反應條件:94℃預變性4 min; 94℃ 1 min,55℃ 1 min,72℃ 2 min,30個循環;72℃ 10 min。
取5uL PCR擴增產物進行1.2%瓊脂糖凝膠電泳,DNA Marker選用DL2000,紫外檢測擴增產物,凝膠成像。