Stratégies de base et application pour le tri des fragments d'ADN

Le principe de purification des acides nucléiques par billes magnétiques est basé sur la technologie d'immobilisation réversible en phase solide （SPRI）, dont le mécanisme d'action n'est pas encore très clair. La théorie du pont salant est actuellement une explication plus scientifique, c'est, dans des concentrations plus élevées d'alcool et de solution saline, capturez l'eau de la couche d'hydratation en dehors des molécules d'ADN, entraînant une agrégation des molécules d’ADN et une précipitation, de sorte que les groupes phosphate chargés négativement soient exposés. Les ions sel forment un « pont salin », également appelé « pont électrique », avec les groupes à la surface des perles, provoquant l'adsorption de l'ADN sur la surface des billes.

La précipitation de l'isopropanol et de l'éthanol est trop puissante, donc le tri des fragments n'est généralement pas utilisé, mais des polymères non ioniques hydrosolubles PEG, c'est, polyéthylène glycol comme précipitant, et grâce au PEG visqueux, les billes magnétiques dans le tampon obtiennent une bonne suspension. En cours de liaison à l’ADN, les billes magnétiques peuvent être plus pleinement en contact avec l'ADN, et le PEG n'est pas facile à provoquer une dénaturation des protéines et une adsorption non spécifique. Cependant, l'effet de dépôt d'ADN du PEG est facilement affecté par le pH et la température, et le PEG n'est pas facilement soluble dans l'eau lorsque la température est trop basse, donc les perles magnétiques doivent généralement être équilibrés à température ambiante avant utilisation, et quelques stabilisants à faible pH, comme le Tris-HCl, etc., sera ajouté au tampon de billes magnétiques.

Plus l'ADN est long, plus les groupes phosphate chargés négativement sont exposés à la surface, plus la charge négative de la molécule entière est forte, plus il est facile d'être adsorbé sur les billes magnétiques, et seule une concentration plus faible de PEG et de NaCl est nécessaire pour le récupérer; plus l'ADN est court, plus la concentration de PEG et de NaCl est élevée pour détruire plus complètement la couche d'hydratation à la surface, et pour exposer suffisamment de groupes phosphate chargés négativement pour être adsorbés par les billes magnétiques, et ainsi récupéré. et ainsi récupéré. Donc, si vous souhaitez récupérer des fragments d'ADN plus courts, vous devez ajouter un plus grand volume de billes magnétiques (montré sur la figure 1).

Donc, la procédure générale de tri des fragments consiste à adsorber les gros fragments avec un tampon de billes dilué au premier tour, puis ajoutez un tampon de billes pour adsorber les fragments spécifiés au deuxième tour après avoir pris le surnageant, pour obtenir l'ADN fragmenté souhaité. Actuellement, la plupart des systèmes de tri de fragments sur le marché utilisent des billes carboxylées en combinaison avec différentes concentrations d'ions sel et pourcentages de PEG pour récupérer des fragments de différentes longueurs, mais bien sûr, il y a un autre schéma, ce qui est La méthode des Apôtres de premiers fragments adsorbants avec des billes magnétiques carboxylées (Substrat A montré sur la figure. 2) à une certaine concentration d'ions sel et de PEG, puis adsorber de petits fragments avec des billes magnétiques de silice hydroxylées (Substrat B illustré sur la figure. 2) à une certaine concentration d'ions sel et de PEG ^[2].

La méthode des billes magnétiques pour le tri des fragments est une méthode efficace, rapide, et technique très spécifique, et le tri des fragments est l'une des étapes clés du processus de préparation de la bibliothèque NGS.. Grâce au tri des fragments, il peut garantir que la taille des fragments d'ADN dans la bibliothèque répond aux exigences de la plateforme de séquençage, améliorant ainsi la qualité des données de séquençage et la précision de l'analyse. Dans le domaine du diagnostic moléculaire, la technologie de tri des fragments est utilisée pour améliorer la sensibilité et la spécificité de la détection. Les billes magnétiques de tri de fragments peuvent également être utilisées pour la purification des produits PCR pour des expériences en aval..

Références:

[1] LIU d, LIQ, LUO J, etc.. Une stratégie de purification d'ADN basée sur des billes SPRI pour plus de flexibilité et de rentabilité[J/OL]. Génomique BMC, 2023, 24(1): 125. DOI:10.1186/s12864-023-09211-w.

[2] ZANG B, ZHAO s, WAN H, etc.. Enrichissement de la taille de l'ADN à haute résolution à l'aide d'une nano-plateforme magnétique et application aux tests prénatals non invasifs[J/OL]. L'analyste, 2020, 145(17): 5733-5739. DOI:10.1039/D0AN00813C.

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